天然气作为一种清洁、优质、高效的能源,在世界能源消费结构中的地位越来越高。我国天然气进口量逐年增加,越来越多的特大型LNG接收站建成并投入使用。液化天然气属于易燃易爆物质,一旦发生泄漏产生爆炸,将会导致严重的人员伤亡和财产损失,因此有必要对LNG储罐这类生命线工程在爆炸荷载作用下的动力响应和安全问题进行研究,提高LNG储罐的抗爆性能和设计水平。目前LNG储罐的抗爆设计和研究多采用拟静力方法,但规范规定的验算荷载作用类型单一,难以满足生命线工程的需要。本文以青岛董家口某大型LNG储罐为背景,基于LS-DYNA动力分析软件,研究了爆炸冲击荷载作用下LNG储罐的动力响应特点,并分析了多种工况下罐体的变形规律和应力响应分布。主要研究内容如下:(1)首先对大型LNG储罐数值建模过程中的若干关键问题进行了阐述和探讨,并通过模态分析验证了有限元模型建立的合理性。(2)研究了LS-DYNA软件中爆炸冲击作用的数值模拟实现方法,得到了爆炸冲击荷载作用下的超压峰值数值模拟结果,并与其他经验公式进行了对比,在此基础上对超压峰值计算公式进行了适当修正。(3)对LNG储罐在爆炸冲击荷载作用的动力响应进行了研究,重点分析了储罐迎爆面和侧爆面上的超压、应力、位移、加速度等响应特点,初步确定了储罐的薄弱部位。(4)研究了多种工况下LNG储罐的动力响应规律。通过改变爆炸荷载的高度,研究了LNG储罐的位移以及大、小主应力的分布特点。通过改变炸药的数量,得出罐体拉应力的分布规律,并拟合得到LNG储罐受到的拉应力与炸药量之间的关系式。(5)最后对LNG储罐区发生蒸气云爆炸后进行危害评价,得出爆炸发生后的人员伤亡情况并且对储罐区进行了安全性评价。