立式储罐是石油储运中重要的工业设施。自从20世纪30年代以来国内外学者针对立式储罐这种特种结构进行了大量的研究，取得了一些有益于工程设计的研究成果，世界各国根据所研究的成果都相应建立了自己的设计规范。但是，由于该种结构向着薄壁，基底浮放，体积大型化发展，其动力响应也趋于复杂化，按规范设计的立式储罐，在大的地震灾害中已产生了破坏。这说明有些影响其动力响应的机理和因素尚待进一步研究。就目前国内外针对该种结构动响应研究的方法和途径来看，有四个方面：(1) 理论研究；(2)振动台试验研究；(3) 数值仿真研究；(4) 震害调查研究。本文以数值仿真技术研究为主，并结合地震振动台模型试验研究，以期通过研究建立数值仿真分析方法，深入了解影响立式储罐动力特性及动力响应的主要因素，为工程设计提供科学依据。主要工作如下： 1、在总结弹塑性理论和分析不同弹塑性本构模型优缺点基础上，确定了适合于储罐与地基体系的弹塑性本构关系。 2、确定了储罐与地基动力相互作用有限元法分析方法的解决方案。建立了考虑液固耦合及储罐与地基相互作用的有限元模型。 3、进行了1×10~3m~3储罐模型振动台试验并与数值分析结果进行了比较和验证分析，验证储液罐有限元模型的可靠性。 4、对工程上常用的8种储罐进行了模态分析，分别计算得到了这8种储罐的前三阶模态。同时，进行了参数影响分析，包括几何参数，材料参数等。 5、以2×10~3m~3和3×10~4m~3储罐为例分析了储罐在水平地震激励下的动力响应。包括储液晃动波高，罐壁的应力和应变，底板的提离以及基底弯矩和剪力。初步分析了浮放储液罐的“象足”变形产生原因及破坏机理。同时分析了锚固罐的地震响应，并与无锚罐的结果进行了比较分析。 6、对高罐，矮罐和中等高度三类储罐进行动响应分析来研究储罐参数对地震响应的影响。包括储液高度，罐的几何参数(包括罐壁和底板的厚度)，地基的刚度，不同的地震响应以及长周期的地震响应。