我国能源资源和生产力发展的逆向分布决定了我国需要大规模长距离的电力输送,国家电网是我国实现资源优化配置的重要方式。而我国是一个地震多发的国家,以往的震害调查表明,套管是电力变电站的易损构件,其破坏会导致整个电网的瘫痪,给国家和人民带来巨大的经济和财产损失。复合套管作为变压器箱体外的主要绝缘装置,具有固定引线和保证引线对地绝缘的作用,复合套管顶部通过引线与其它设备相连,且存在较强的电磁场,其它相关领域的高耸结构采用附加的抗减震措施的方法很难在复合套管中应用。在复合套管顶部设置调谐质量阻尼器,会由于质量块的相对运动影响复合套管顶部的电磁特性,进而影响其使用功能;在复合套管底部增加隔震装置会增大复合套管的顶部位移,引起相邻设备的牵连破坏。因此,非常有必要研究一种不影响复合套管使用功能和电磁特性的耗能减震装置,以提高其抗震性能。本文采用理论和数值相结合的方法对复合套管结构的减震措施开展了系统研究,充分利用复合套管顶部集油盒装置的结构特点,通过调整集油盒的设计,使其具有减震功能。提出了基于液体线性晃荡耗能的被动控制装置—调谐液体阻尼器,并进一步针对强震激励下的复合套管结构提出了基于液体非线性晃荡耗能的减震措施。本文的主要研究内容和结论如下:(1)基于线性势流理论推导了环形容器内液体晃荡的动力特性,阐释了液体对容器的作用机理;建立了环形容器内液体晃荡频率的简化计算公式,并通过与已有试验结果的对比进行了验证;提出了环形容器内液体线性晃荡的等效“弹簧-质量-阻尼”力学模型。随后,对环形容器内液体晃荡频率和等效力学模型参数进行了参数分析。结果表明,环形容器的半径比和液深比对液体晃荡频率均具有较大影响,但当液深比较大时,液深比的变化对液体晃荡频率的影响可以忽略;对于半径比在0.5附近的浅液环形容器内液体的线性晃荡问题,其等效力学模型应考虑前二阶晃荡质量和冲击质量;其它情况可以只考虑一阶晃荡质量和冲击质量。(2)利用环形容器内液体晃荡频率的简化计算公式对不同基频的复合套管结构进行了环形调谐液体阻尼器(ATLD)、多重环形调谐液体阻尼器(MATLD)和混合调谐液体阻尼器(HTLD)的减震设计。首先,针对基频较低的复合套管结构直接进行了 ATLD的减震设计。然后,基于SDOF-MATLD的频响函数曲线提出了多重环形调谐液体阻尼器(MATLD)的设计方法,并对复合套管结构进行了 MATLD减震设计。最后,针对基频较高的复合套管结构提出了 HATLD的减震设计方案。谐载分析和动力时程分析的结果表明,各调谐液体阻尼器在共振区域具有较好的减震效果;ATLD和HTLD均能有效降低复合套管结构在小震激励下的动力响应;MATLD能够提供更宽的有效减震频带,且较ATLD具有更好的减震效果。(3)采用SPH-FEM耦合方法数值研究了强震激励下集油盒内液体非线性晃荡对复合套管的减震效果,并基于集油盒内的最优液深比提出了在集油盒内增加压板的结构设计方案。首先,数值分析了在不同峰值加速度的地震作用下,集油盒内的不同液深比对复合套管结构的减震效果。然后,研究了集油盒内压板半径和位置对液体非线性晃荡减震效果的影响,并进一步采用方差分析法分析了集油盒内压板的大小和位置对减震效果的显著性影响。研究表明,在强震激励下,集油盒内液体的非线性晃荡对复合套管结构的减震效果随地震动峰值加速度的增加变化不大;集油盒内液深比为0.6时对复合套管结构的减震效果最好;压板半径较小时可适当提高液体非线性晃荡的减震效果,且压板半径对减震效果的影响要比压板位置更为显著。(4)针对倾斜放置的复合套管结构提出了不受安装角度影响的球形调谐液体阻尼器(STLD)。首先,基于球形容器内液体线性晃荡的动力特性对复合套管结构进行了STLD的减震设计。然后,进一步研究了强震激励下球形集油盒内不同液深比对复合套管结构减震效果的影响。研究表明,STLD相比ATLD对液体晃荡具有更高的利用效率,且能提供更宽的有效减震频带;当球形集油盒内的液深比为0.6时,液体的非线性晃荡对复合套管结构的减震效果最好,其减震率可达到20%以上。