本文主要研究了可以满足消能减震结构抗震性能设计目标的附加阻尼器系统设计方法和变阻尼摩擦阻尼器系统的参数优化设计方法。设计了三种钢框架结构模型,安装通过附加阻尼器系统设计方法设计的斜撑式摩擦阻尼器系统,建立消能减震结构,通过有限元分析软件Midas gen对在罕遇地震作用下的常规结构和消能减震结构进行时程分析,对层间位移角、层间速度和层间加速度等分析结果作为评价指标进行分析和比较,研究附加阻尼器系统设计方法的适用性。将安装有通过变阻尼摩擦阻尼器系统的参数优化设计方法设计的变阻尼摩擦阻尼器系统(VRFD)和安装有普通型摩擦阻尼器系统(FD)的消能减震结构在罕遇地震和设防地震作用下分别进行时程分析,把结构层间位移、层间加速度、层间速度和阻尼器系统滞回曲线等分析结果作为评价指标来分析比较,研究变阻尼摩擦阻尼器系统模型参数优化设计。本文主要完成了以下研究:(1)提出改进的位移型、斜撑式摩擦阻尼器系统结构参数设计方法。首先介绍了日本笠井教授提出的可以满足消能减震结构抗震性能设计目标的附加摩擦阻尼器系统设计方法,并研究了该阻尼器系统设计方法在国内的适用性,提出了一种该设计方法的参数修正方法,设计三种钢框架结构,并通过该设计方法设计消能减震结构,在大震作用下对常规结构和消能减震结构的抗震性能进行分析比较,研究通过该设计方法及其改进后的设计方法设计的安装有普通型摩擦阻尼器耗能减震结构和常规结构的抗震性能差异。数值分析表明,通过改进的摩擦阻尼器系统结构参数设计方法设计的消能减震结构,层间位移角明显降低且层间变形分布均匀,结构完全能满足抗震性能目标,在遭受罕遇地震时,主要结构构件没有塑性变形,次要结构构件最多只会发生轻微变形,经过一般维修仍可使用,层间速度和加速度也有一定程度的降低。分析发现原因是原方法的初始阻尼比取值偏低而导致的结构位移降低效果不太明显,通过试算,将结构简化为单质点系时,将延性系数μ略微降低、附加体系弹性刚度比Ka/Kf适当提高,可以弥补该设计方法在我国消能减震结构设计中适用性不高的影响。(2)提出一种变阻尼摩擦阻尼器系统模型的参数优化设计方法。变阻尼摩擦阻尼器系统模型共有五个重要参数,即高低阶阻尼力、高低阶刚度及低阻尼力侧孔长。采用控制变量法,将变阻尼摩擦阻尼器系统的低阶阻尼力在高阶阻尼力的0.1～1倍间变化,将低阶刚度在高阶刚度的1～10倍间变化,通过分析比较变阻尼器系统结构在不同参数时的抗震效果,得到最佳的参数设计方法。数据分析表明,将变阻尼摩擦阻尼器的低阶阻尼力设定为高阶阻尼力的0.5倍,低阶刚度设定为高阶刚度的3倍,结构等效阻尼比最高,位移控制效果较好。变阻尼器系统参数按照提出的设计方法设定后,在中震时VRFD系统可以取得比FD系统更好的减震效果,阻尼器震动效率更高,结构层间位移更小,而且将VRFD系统结构的高阶阻尼力提高为原来的1.2倍就可以将其在大震下的抗震性能提高至与FD系统结构相当。