球罐是化工单元设备,主要用于储存气体、液体或固体等化工物料的压力容器。由于其物料多为易燃、易爆和有毒介质,一旦发生事故往往会引起灾难性后果。另外,球罐在地震、风力、压力波动等引起交变载荷的共同作用下也常常发生倾斜、倒塌、开裂等损坏的现象,由此带来的直接和间接损失通常也是巨大的。大型球罐整体结构规则,局部结构不连续,受力情况比较复杂,同时球罐承受多种应力引起的交变载荷,所以运用分析设计方法对其进行分析、设计及校核,就成为唯一可行并被普遍认同的方法。此种设计方法工作量庞大、设计周期长、对设计人员素质要求高。目前国、内外进行球罐分析设计时多采用有限单元法。本课题围绕某压力容器公司开发的双层网架支柱球罐展开分析研究。建立此球罐的实体结构模型和有限元模型。由于此球罐形状的特殊性,需要研究合适的有限元网格划分方法,从而获得高质量的六面体网格模型。对球罐加载自身重力、物料压力、风力、积雪、地震等载荷,分别利用ANSYS静力分析与动态分析,计算这些载荷作用时球罐支柱、拉杆与球壳各部位所引起的应力分布与位移变形情况；并且对相同结构、相同尺寸的单层支柱球罐进行相同载荷的加载,计算出各结构部位的应力分布与位移变形情况。将以上两种情况进行对比,总结双层网架支柱球罐的应力分布特点以及与单层支柱球罐的区别。本课题所涉及的钢制压力球罐对于石油化工、能源、冶金等行业有着重要的意义与价值。双层网架支柱球罐的力学特性分析研究是对新型球罐结构的探索。目前球罐建造正向着大型化、结构多样化的方向发展,此研究适应于当今球罐的发展趋势,对后续的研究发展具有一定的指导意义。本研究有助于双层网架支柱球罐在实际生产中的安全应用,为进一步发展更大型、更多样的球罐积累经验。