在消能减震结构设计过程中，设计者往往希望采用一种耗能效率高、适用范围广、对原结构影响小的阻尼器来增加结构的抗震性能。作为速度型阻尼器，黏滞阻尼器不提供刚度，对原结构影响较小，因此在消能减震结构中的应用比较广泛。黏滞阻尼器阻尼力和速度的关系有明显的非线性特征，长期以来一直用单一的速度指数来描述，即Fd=C|v|α·sgn(v)(Fd为阻尼力，C为阻尼系数，sgn(·)为符号函数）。这样描述固然有简单实用的特点，但也存在不容忽视的问题。首先，Fd=C|v|α·sgn(v)仅在α=1或2时可以用流体力学理论解释，而在α取其它值时并没有一个合理的理论解释;其次，即便对于同一阻尼器，受流体流态和流速的影响，速度指数α也不是一个常数。有鉴于此，本文将采用Fd=C1v2+C2v+f（C1v2为局部压力损失产生的阻尼力，C2v为沿程压力损失产生的阻尼力，f为阻尼器内部摩擦产生的阻尼力）描述阻尼力和速度的关系，即认为速度的指数是常量而阻尼系数C1（称为变阻尼系数）为变量。这样描述阻尼力和速度的关系具有更明确的物理意义，可以通过参数C1、C2更直接地反映液体粘度、流态和流道结构等因素的影响。在此基础上，本文对孔隙式和间隙式黏滞阻尼器进行了系统的理论分析和试验研究，并对其流道结构进行了优化和改进，主要研究工作和成果包括如下几点。　　1.基于变阻尼系数的孔隙式黏滞阻尼器力-速度关系研究。对于给定阻尼孔形式的阻尼器分别讨论了局部压力损失和沿程压力损失在阻尼力中所占的比例，并在此基础上提出了流道改进型黏滞阻尼器的设计原则，即通过在阻尼孔入口增加渐缩角以削弱局部压力损失的影响，从而使阻尼器力-速度关系更接近于线性;分别设计和制造了2个普通直孔阻尼器和2个流道改进型黏滞阻尼器，并对其性能进行了试验研究。结果表明，低频下普通直孔阻尼器力-速度关系符合Fd=C1v2+C2v+f,流道改进型阻尼器力-速度关系符合Fd=C2v+f(C1为变阻尼系数，为速度v的函数，C2为常数);为了使阻尼力计算公式便于工程应用，提出了阻尼力等效线性化计算公式，并讨论了其误差和适用范围。　　2.基于变阻尼系数的间隙式黏滞阻尼器力-速度关系研究。对于给定阻尼间隙的阻尼器，研究了局部压力损失和沿程压力损失在阻尼力中所占的比例，提出了流道改进型阻尼器的设计原则，即在阻尼间隙入口增加渐缩角以削弱局部压力损失影响的基础上，在间隙内部设置卸压槽以改变沿程压力损失的分布，使得阻尼力-速度关系与速度指数小于1的阻尼器相近;分别设计和制造了2个普通间隙阻尼器和2个流道改进型黏滞阻尼器，对其性能进行了试验研究。结果表明，低频下普通间隙阻尼器力-速度关系符合Fd=C1v2+C2v+f,流道改进型阻尼器力-速度关系符合Fd=Cv+f（C为变阻尼系数，随着速度v的增大而减小）。　　3.以非牛顿流体作为粘滞介质的孔隙式黏滞阻尼器研究。高粘度二甲基硅油作为非牛顿流体在高剪切速率下粘度降低，使阻尼系数C2不再是常数，而是剪切速率的函数。分别采用幂律流体模型、Oldroyd模型和Carreau模型描述高粘度流体剪切稀化特性，基于幂律流体模型和Oldroyd模型对黏滞阻尼器力与速度的关系进行了理论分析，并对采用幂律流体模型的阻尼力-速度关系进行了试验研究。结果表明，理论分析与试验研究结果基本吻合，以非牛顿流体作为粘滞介质的孔隙式黏滞阻尼器可以实现速度指数小于1的目的。　　4.考虑动态刚度黏滞阻尼器力-速度关系的理论分析与试验研究。随着荷载频率的增大，黏滞阻尼器会表现出一定的刚度特性。基于Maxwell模型，考虑粘滞液体压缩性，对阻尼力与速度的关系进行了理论推导，提出了Maxwell模型中松弛系数的确定方法，使得松弛系数可以通过黏滞阻尼器的高频或冲击荷载试验确定。　　5.冲击荷载下间隙式黏滞阻尼器性能研究及其耐久性试验中的温度分析。基于Maxwell模型，对冲击荷载下不同粘度介质的间隙式黏滞阻尼器及流道改进型阻尼器阻尼力的变化进行了理论分析和试验研究以及抗冲击性能评价，并比较了缓冲器、黏滞阻尼器和速度锁死装置三者的区别及其设计方法;针对他人试验过程中因温度影响破坏的间隙式黏滞阻尼器，利用Fluent有限元软件研究了连续工作一个小时过程中其内部流体的温度变化，分析了其破坏的主要原因，并提出了改进方法。