地震地面运动是一种复杂的多维运动,结构在单维与多维地震作用下的反应是不同的,特别是对复杂或重大的工程结构,只考虑单分量的地震作用是不够的,因此工程结构的多维抗震是一个非常重要的研究课题。到目前为止,有关多维地震激励下结构的隔减震研究尚处于初级阶段,而针对多维地震激励所开发的多维隔减震装置则是更加少见。因此,研究与开发适用于结构的多维隔减震装置是非常重要的。 本文围绕一种新型的多维隔减震装置进行了性能试验和力学分析,并将该装置加入网架结构进行了有限元动力分析,全面考察了该新型多维隔减震装置的振动控制效果。本文研究的主要内容和结论如下： 1.简单介绍了结构振动控制及目前常用的两种隔减震装置——橡胶支座和粘弹性阻尼器,并对多维隔减震技术的研究现状和意义进行了综合评述； 2.对该新型多维隔减震装置进行了水平向性能试验研究,试验分析表明：加载频率、位移幅值均对多维隔减震装置的等效刚度和等效阻尼有着显著影响,而竖向荷载对等效刚度和等效阻尼的影响不明显；多维隔减震装置的动态性能参数储能模量G1、损耗模量G2和损耗因子η均随着频率的增大而增大,随着位移幅值的增大而减小；每圈耗能Ed随着位移幅值的增大而增大； 3.对现有粘弹性材料的力学模型进行了评述；在一定频率及位移幅值区间内,建立了该新型多维隔减震装置水平向的等效刚度和等效阻尼计算公式,并将公式计算值与试验值进行了比较,经分析可知两种情况下数据吻合较好,表明所建公式具有一定的准确性； 4.利用有限元软件ANSYS对该新型多维隔减震装置进行了仿真分析,将有限元计算结果与试验结果进行了比较,结果表明有限元模型参数的选取是合理的； 5.将多维隔减震装置安装到一网架结构,通过对比分析加入该装置前后网架结构的时程响应再次表明：该新型多维隔减震装置具有良好的隔减震效果。 本文的特色工作在于： 1.对一种新型多维隔减震装置进行了水平向性能试验研究,通过试验掌握了该新型装置的隔减震性能,并提出了该装置水平方向等效刚度和等效阻尼的计算公式； 2.在有限元模型中确定对粘弹性单元和接触单元参数的合理选取,从而更加精确的模拟了该新型装置的性能特征。