球罐作为石油化工重要的储存设备,因承压大、占地小的优点得到广泛应用。然而大型球罐的直径大,各支柱不易安装在同一个平面上,尤其是建造在软土地基上的球罐,更容易出现整体倾斜现象。常规球罐一般采用环梁结构,其主要问题就在于整体倾斜时球罐局部应力突增,进而使支柱造成破坏。因此对球罐支柱在倾斜状态下的受力变形与极限状态下的应力进行分析研究具有重要意义。本文首先应用有限元软件ABAQUS建模,模拟球罐模型在四种无压状态以及三种有压状态下分别倾斜五种不同角度的受力情况,通过有限元计算得到应力最大值及其位置,并得到了球罐模型在不同状态下最大应力点随角度增大而变大的规律,为下一步试验做准备。在有限元模拟的基础上进行球罐模型试验,根据有限元分析的结果在支柱应力变化较大区域粘贴应变片,分别采集四种无压状态以及三种有压状态下的应变曲线。运用DASYLAB软件提取相应的应变值,结果表明试验测得的应变数据大于有限元中仿真获取的数据。对比试验数据与模拟仿真结果,应用一阶优化算法对有限元模型进行修正,修正后的模型计算结果与试验数据对比基本一致。在修正后的有限元模型基础上,建立球罐模型的弹塑性力学模型。对球罐模型在倾斜五种角度下运用极限分析理论求解球罐模型应力的极限载荷,最终得到球罐模型支柱在五种倾斜角度下罐内加压到达材料屈服极限时的极限压力值,为球罐在工程实际中的安全维护提供参考依据。