由于能源结构的转变及能源供应、储备的需要，大型预应力混凝土液化天然气(LNG)储罐在我国的建造日益兴起。目前，国内对于此类型储罐的设计、建造技术还未完全掌握，且LNG项目的投资金额巨大，如果能实现国内自主设计及建造施工，将会带来极大的经济效益。在已有的国内储罐建造工程中，混凝土外罐在施工期间极易出现裂缝，且储罐的混凝土穹顶施工安全问题引起建造、设计者的重点关注，为此，本文以一座160000m3大型LNG预应力全容罐为研究对象，以大型有限元分析软件ANSYS为平台，建立了精细化的有限元模型，精确地模拟了LNG储罐混凝土外罐罐壁及穹顶的实际施工过程，具体研究工作如下：1.按实际结构施工顺序与时间，模拟了LNG储罐混凝土外罐罐壁全部混凝土浇筑过程；考虑随时间变化的环境温度，获得了由水化热作用产生的混凝土外罐早期温度场分布；在考虑混凝土收缩和徐变的条件下，采用增量法计算了混凝土外罐的早期温度应力；确定了随时间及配筋率变化的混凝土早期抗拉强度，通过与温度应力进行对比，对LNG储罐混凝土外罐施工阶段的裂缝分布规律进行了预测。研究结果表明：混凝土收缩对温度应力影响显著，在150天的模拟时间段内，结构温度应力呈现持续增长状态；LNG外罐第1浇筑段的温度应力明显大于其他浇筑段的温度应力，且该浇筑段的罐壁在模拟期内将产生竖向裂缝、扶壁柱处将产生局部环向裂缝；2.分别探讨了施工模板材料、施工质量、施工季节及入模温度对混凝土外罐温度应力的影响及其规律，结果显示：模板对温度应力的影响作用较小，施工质量及施工季节对温度应力的影响较大。在此基础上，将温度应力结果按各影响因素的作用进行拆解，视温度应力结果为水化热、混凝土收缩、外界气温及入模温度各自单一影响作用下温度应力的叠加，进而总结出了以调节施工季节为主，提高施工质量为辅的结构抗裂措施建议；3.针对穹顶混凝土施工的支承模板结构－带钢板肋环型钢网壳，提出合理的稳定性分析方案，并对其进行非线性全过程稳定性研究；探讨了蒙皮钢板厚度、网壳杆件截面尺寸、矢跨比、初始几何缺陷形式及大小对带钢板网壳稳定性能的影响规律；4.根据储罐穹顶混凝土浇筑的各个施工过程，分别建立相应的有限元分析模型，确定各施工段的施工气压，获得在相应施工气压及初始缺陷下的网壳结构安全系数，并对带钢板肋环型网壳结构进行优化设计。