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随着结构抗震科技的发展,结构主动、被动减振系统已经广泛应用于建筑的减振、抗震领域。相对以前的变刚度和变阻尼控制系统,惯性质量粘滞阻尼器(Gyro-mass viscous damper,GMD)的出现成为一种可选的新型阻尼器类型。本文从GMD的力学原理入手,探讨GMD的负刚度效应,建立三种阻尼器的模拟模型,对其进行频域和时域分析,最后,采用等效线性化方法(Equivalent Linearization Method,EQL)分析非线性系统的反应特性,进行阻尼器设计方法的初步研究。主要工作内容与研究成果如下:(1)分析GMD的力学原理,提出GMD的参数化力学模型,建立考虑摩擦力效应的轴向动力平衡方程,得到GMD的轴向力、惯性力与位移的滞回曲线,分析GMD的负刚度效应,进行了模型试验与模拟结果对比研究,并进行了讨论。(2)考虑GMD具有负刚度效应的基础上,忽略摩擦力效应,构造了3种含阻尼器结构的简化模型,将其与单自由度系统结合。通过频域分析,并与传统阻尼器比较,研究表明:阻尼器模型1使单自由度结构的基本周期延长;阻尼器模型2中的弹簧单元与GMD联用能够减少GMD在高频区的影响;阻尼器模型3更适用于长周期地震作用下的结构减震。(3)采用与频域分析模型相同的时域分析模型,分别选取三条不同的地震动,以相对位移和加速度反应为指标,分析GMD的抗震性能。相对传统阻尼器模型,阻尼器模型1能显著减少结构的位移反应,但对于软土场地,仍需谨慎使用。阻尼器模型3中,弹簧/阻尼单元与GMD串联可以有效地降低结构的相对位移和加速度反应。(4)EQL将复杂的非线性系统转化为线性系统的运算。利用滞回恢复力模型,在白噪声和过滤白噪声作用下,建立非线性单自由度体系,进行EQL和非线性体系模型的分析结果对比,探讨了EQL用于设计和评估滞回恢复力模型系统动力反应特性的可行性。