主变类设备由体积大、重量重的箱体以及顶部柔性的套管组成,相对于一般建筑结构物而言,主变类设备具有质量大、刚度集中、自振周期短和阻尼比低的特点,基础隔震方式对主变类设备更为经济合理。现有隔震支座的刚度一般可视为等效线性,在非线性变刚度隔震体系理论及设计方法研究较少。鉴于此,本文将金属橡胶的非线性应变硬化特性与摩擦摆支座的耗能能力相结合,提出一种可以应用于变电站隔震的具有隔震和自限位功能的新型隔震支座,并进行了相关的力学性能试验、数值仿真以及振动台试验研究。论文主要研究内容如下:(1)基于金属橡胶材料的应变硬化特性,提出金属橡胶与摩擦摆相结合的新型隔震支座,研究隔震装置在不同加工参数以及多种加载频率条件下的力学性能以及疲劳性能,分析支座参数对隔震体系刚度、阻尼比的影响规律。(2)在力学性能试验结果的基础上,通过引入捏缩函数改进Bouc-Wen模型,建立金属橡胶非线性力学本构模型,并基于最小二乘法识别模型参数,进而分析金属橡胶非线性隔震单自由度体系在地震激励下的加速度、位移等指标的减震效果。(3)基于1:5主变设备隔震缩尺模型的振动台试验和四自由度主变设备隔震体系数值仿真研究,分析验证所提出的金属橡胶力学模型、非线性隔震装置及其隔震方法等的正确性和有效性,研究主要参数对隔震效果的影响规律,为强震作用下主变设备非线性隔震设计提供理论、方法和手段。