三维隔震系统对水平和竖向地震作用均有良好的减震效果。但由于三维隔震结构竖向刚度较低,地震作用下结构产生摇摆现象,影响了结构的隔震性能,甚至引起结构安全问题。目前,针对三维隔震结构摇摆效应理论以及抗摇摆装置研究较少。本文以降低三维隔震结构的摇摆效应为出发点,研发了一种基于液压的长周期三维隔震抗摇摆装置,开展了三维隔震结构摇摆特性和隔震性能等一系列研究。主要研究内容与结论如下:（1）研究了三维隔震框架结构的摇摆特性与运动耦合机制。建立了三维隔震结构简化二维刚体运动模型,通过分析三维隔震结构动力方程,从理论上提出了支座水平与竖向刚度比、结构转动刚度比和结构高宽比平方是影响三维隔震结构摇摆效应的主要参数。三维隔震结构竖向模态独立,而水平平动与摇摆模态存在耦合作用。利用Matlab软件开展了二维刚体模型参数分析,对三维隔震结构的摇摆效应及地震响应进行了研究。结果表明,支座水平与竖向刚度比与结构高宽比平方越大,摇摆效应越大。对于高宽比小于5的三维隔震结构,支座水平与竖向刚度比低于0.02时,结构摇摆角低于ASCE规范限值1.5%。增大结构的抗摇摆刚度能显著降低结构的摇摆效应,结构的摇摆角、竖向顶点位移以及竖向支座反力均降低。（2）研发了一种适用于长周期三维隔震结构的抗摇摆装置。该装置基于液压原理,由左、右部液压系统及平衡缸组成,与三维隔震装置共同使用,能为结构提供竖向阻尼和抗摇摆刚度。推导了抗摇摆装置的阻尼力与抗摇摆刚度理论计算公式;基于钢框架结构提出了三维隔震抗摇摆装置的设计方法;运用Fluent软件对装置阻尼力理论公式进行了验证。（3）分析了采用抗摇摆装置的钢框架三维隔震结构的动力响应及隔震效果。运用Abaqus软件建立了不同结构参数的数值模型,分析了不同地震作用下结构摇摆角、加速度、层间位移及竖向支座反力的响应。结果表明,对于无抗摇摆装置的三维隔震结构,在8度常遇地震下,结构的摇摆角低于ASCE规范限值1.5%。在8度罕遇地震下,结构的摇摆角超过1.5%。对于所计算的四层钢框架三维隔震结构,设置抗摇摆装置后,竖向隔震周期为1s时,与无抗摇摆装置三维隔震结构相比,摇摆角减震率达80%以上,摇摆角降低至了1.5%以下。相比于三维隔震结构,设置抗摇摆装置能显著降低结构的摇摆角,结构竖向支座反力降低,结构的加速度有所增大、层间位移增大但与水平隔震时差距较小。