随着工业生产的快速发展,威金斯储气柜在我国的应用越来越广泛,其中中、高压储气柜占据了广大的市场份额,并具有良好的发展前景。但是我国目前没有威金斯储气柜的设计规范,设计人员通常采用简化方法进行威金斯储气柜的结构设计计算,使得结构设计存在许多不尽如人意的地方。因此如何合理的建立威金斯气柜模型并阐明其受力机理成为亟待解决的问题。首先,本文采用有限元程序ANSYS,运用APDL语言对不同结构形式的威金斯气柜进行参数化建模,计算分析其在多种荷载工况作用下的变形、应力及其分布规律,并根据静力计算结果。对威金斯气柜的模态进行分析后,找出结构的基本振动周期和振动形式,准确地计算出威金斯气柜在风荷载作用下的变形和内力。计算结果表明,气压是柱壳的最不利荷载,风荷载是顶壳的最不利荷载。在风荷载作用下,气柜出现最大等效应力,位置在柱壳与顶壳的交接处,但最大等效应力远小于钢材的屈服强度,这说明静力强度不是结构破坏的决定性因素。其次,本文对威金斯气柜进行了圆柱壳的稳定性分析,通过改变圆柱壳壁厚、竖向加劲肋截面和布置、环向加劲肋截面和间距找出对圆柱壳稳定性能影响最大的因素,为结构的进一步优化提供了依据。同时,对活塞结构进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,研究了在不同倾斜度下,不同初始缺陷对活塞结构屈曲承载力的影响。计算结果表明,当考虑结构状态非线性时,活塞结构的屈曲承载力远小于线性计算得到的临界荷载;活塞在不同倾斜度下,初始缺陷对活塞屈曲承载力的影响较大。由计算分析可知:屈曲是结构破坏的主要因素。