近些年,随着世界经济的迅猛发展,石油、天然气等化学工业产品的需求量迅速提高,越来越高越来越多的储罐处于在役状态,使得储罐的损伤识别受到了广泛的关注。本文针对储罐结构具有的空间对称、低阶模态密集且对局部损伤不敏感的特点,利用附加物理参数增加了测试频率数据量和提高灵敏度的思想,提出了附加虚拟质量的损伤识别方法。本文首先介绍了基于虚拟变形法(VDM)的基本思想推导构造附加虚拟质量后结构的频率响应公式。接着利用该方法,并结合储罐结构空间对称特点,根据附加虚拟质量后的频率的分布规律初步判断损伤的位置;进一步,结合有限元模型的灵敏度方法进行迭代求解识别损伤的程度。其次通过钢制立式圆罐形固定顶储罐的有限元模型进行数值仿真,来介绍和验证附加虚拟质量方法的有效性。本文通过ANSYS软件建立了储罐有限元模型,并提取了储罐的单元刚度阵和单元质量阵。接着利用matlab软件进行集装并使用Guyan缩聚法以储罐罐壁法向自由度为主自由度进行模型缩聚。然后分析了储罐模型附加虚拟质量与灵敏度的关系,并通过灵敏度曲线对应的关系曲线确定附加质量的最优质量和对应灵敏度较高的频率。最后通过损伤识别系数的比较初步判断损伤的位置,进一步结合储罐结构有限元模型,通过灵敏度优化方法识别了储罐子结构的损伤程度。然后利用储罐结构模型进行的试验。首先在上述理论基础上,在空罐状态,对储罐的损伤位置进行了判断。接着在储罐内部灌入不同高度的水,研究储罐整体结构模态信息和液位高低的关系。然后对附加真实质量和虚拟质量得到频率信息进行对比,验证了储液状态下虚拟变形法同样适用。最后分别在不同液位状态下,利用空罐损伤识别的方法,对储罐结构模型进行了损伤位置的判断,验证了储液状态下该方法的适用性。