大型圆柱式钢制储罐作为石油储备库的核心设备以其占地面积小、耗材少、成本低的特点被广泛使用。为方便运输,大型储罐多建于沿江、沿海等软土地区,土层结构复杂,易发生沉降与变形。同时在夏季,这些地区也频繁遭遇台风等突发性灾害。本文综合考虑地基不均匀沉降和风载荷联合作用对储罐稳定性的影响,建立大型储罐在二者联合作用下的屈曲数值模拟方法,研究在役储罐在二者联合作用下的屈曲行为及不均匀沉降分布形式对储罐抗风稳定性的影响规律,分析储液高度、加强圈等因素对储罐稳定性的影响。基于本文提出的有限元分析方法,可以对在役沉降罐开展安全评价,为储罐的稳定运行提供技术支持。开展的主要工作如下:(1)建立了一种地基不均匀沉降和风载荷联合作用下的大型储罐屈曲数值模拟方法。分别考虑静风载荷和动风载荷特性,研究了地基不均匀沉降的分布形式对固定顶和浮顶两种储罐的抗风稳定性的影响,对比了沉降罐静风屈曲与动风屈曲的异同。研究表明,地基不均匀沉降削弱了储罐的抗风能力,且削弱程度与不均匀沉降分布形式有关;储罐易在地基向上提离对应的罐壁区域发生风致屈曲;相同条件下,浮顶罐比固定顶罐具有更好的抗风稳定性;动风载荷考虑了作用时间对储罐屈曲稳定性的影响,可以弥补静风屈曲分析存在的不足。(2)研究了储液高度对沉降罐风致屈曲行为的影响规律。研究表明,罐内储液可以提高储罐的抗风稳定性。当储液高度低于罐壁总高的1/2时,储罐抗风稳定性增加并不明显;当储液高度超过罐壁总高的3/5后,储液产生的液柱静压力可以大幅提高储罐的临界风载荷。据此,建议在台风频现的夏秋季节,尽可能保持罐内介质处于较高液位状态。(3)针对在役沉降罐抗风能力下降等情形,提出在罐壁上设置中部加强圈等加固措施,并采用屈曲数值模拟方法验证了加固效果,研究了加强圈布置数量与位置对沉降罐抗风稳定性的影响规律,给出了在役沉降罐的加固措施。结果表明,在储罐易发生屈曲位置处设置加强圈,具有更好的加固效果;且随着加强圈数量的增多,加固效果愈加明显。