“象足”屈曲是石油储罐在地震作用下的一种典型破坏方式,本质上它是圆柱壳的轴向压缩屈曲失稳,轴压屈曲问题对结构的初始几何缺陷非常敏感。目前研究初始几何缺陷对圆柱壳轴压屈曲失稳影响的主要方法是数值模拟,并借助试验数据验证数值模拟方法。本文综合力学、机械、电子和控制等学科知识成功研制一种圆柱壳试件轴压屈曲试验平台,用于测量圆柱壳初始几何缺陷和屈曲临界载荷数据,通过试验可以研究圆柱壳初始几何缺陷对轴压屈曲临界载荷的影响,并验证数值模拟方法。开展的主要工作如下：(1)介绍圆柱壳弹性屈曲与塑性屈曲理论,确定圆柱壳轴压屈曲临界载荷的理论值。分析理想圆柱壳、考虑焊接变形的圆柱壳和应用固有应变法模拟焊缝情况的圆柱壳三种情况,并分别建立三种情况下的有限元模型进行轴压屈曲计算,得到轴压屈曲临界载荷值。确保试验平台的公称轴向力不小于圆柱壳轴压屈曲临界载荷的理论值与有限元计算结果。(2)研究试验平台系统并对其机械结构进行设计,包括加载系统和几何测量系统的设计,实现试验平台机电一体化。加载系统选用液压系统,可满足厚壁圆柱壳塑性屈曲试验要求,用于对圆柱壳试件施加稳定的轴向压力载荷,加载过程中利用称重传感器测量圆柱壳轴向压力载荷并捕捉屈曲临界载荷。几何测量系统采用步进电机带动位移传感器结构,对圆柱壳初始几何缺陷进行全自动精确测量。与此同时,设计了足够承担上述系统重量的支撑系统。(3)开发试验平台控制系统,统一控制加载系统和几何测量系统,实现平台的机电一体控制。选择PLC(可编程逻辑控制器)作为控制系统主要原件。通过操纵液压阀控制加载系统,实现加载过程的稳定和自动化；通过操纵步进电机控制几何测量系统,实现几何测量过程的自动化。(4)调试试验平台,合理加工实验试件,验证平台进行圆柱壳屈曲试验的可行性与可靠性。对试验数据进行适当采集和处理,并编制利用几何形貌数据建立圆柱壳轴压屈曲有限元模型的计算机程序。