阻尼是用以描述结构在振动过程中某种能量耗散方式的术语,由于其机理相当复杂,在工程实践中常将阻尼抽象为某种方便的数学模型,根据与结构反应物理量等效的原则来确定其参数。近百年来人们提出了多种阻尼假设,对于每一种假设都各有其适应范围和分析方法。由于粘滞阻尼模型运动方程简单、分析方便等优点,使其在实际工程和研究领域都得到了广泛的应用。然而,众所周知,这种数学上理想化的经典阻尼模型并不能完全反映实际结构和新型材料(如高分子材料)的复杂耗能特性。因此改进或深入研究其他形式的阻尼模型以适应不同建筑材料、不同结构体系的动力分析需要成为土木工程相关研究领域的重要课题。本文选择一种卷积型非粘滞阻尼模型开展研究,首先推导该阻尼模型下结构的阻尼系数矩阵识别表达式,随后研究非粘滞阻尼系统的动力时程分析问题,然后进行一种国产粘弹性阻尼材料的性能试验并给出非粘滞阻尼模型参数的确定方法,最后通过一个二层钢筋混凝土框架的振动台试验对各章方法进行验证。本文主要研究内容包括:首先,分别对粘滞阻尼模型和非粘滞阻尼模型多自由度系统采用拉普拉斯变换,对该动力系统进行了复模态分析,得到了系统的有阻尼频率和模态振型表达式,并建立了其与系统无阻尼特征参数的联系;之后通过这些表达式分别导出了粘滞阻尼系统和非粘滞阻尼系统的阻尼系数矩阵的识别方法。其次,由于阻尼模型的改变导致原有的动力分析方法对非粘滞阻尼系统运动方程不再有效,引入了第二类Volterra方程的Taylor展开法,对所分析时段中各时间点的响应函数做逐步的Taylor展开,代入卷积核来消去运动方程的积分项,通过求解推导出的时变线性方程组得到了一种新的非粘滞阻尼系统运动方程的时程分析方法。第三,结合Wagner提出的非粘滞阻尼系统运动方程的状态空间表达式,引入精细积分法对该系统的响应时程进行求解,得到了所求状态向量的高精度时程递推表达式。为了避免在分析高阶系统矩阵的多自由度体系时,时程分析表达式中逆矩阵项带来的误差和应用局限,引入Gauss-Legendre积分的基本原理,建立了改进的精细积分格式。改进方法中不再需要矩阵求逆,提高了方法的实用性。第四,根据高分子材料流变学本构关系和非粘滞阻尼模型的物理意义,选择粘弹性材料作为该阻尼模型的描述对象。选取ZN-22型粘弹性阻尼胶料,以随后进行的振动台试验模型参数为依据,设计并加工了一批粘弹性阻尼器,通过70多种工况的正弦循环加载试验,确定了该类粘弹性阻尼材料随环境温度、激振频率和剪切位移幅值变化的力学性能。通过粘弹性材料各参数之间的力学关系,结合本文的非粘滞阻尼模型表达式,推导出了非粘滞阻尼系数和松弛因子的确定方法。最后,通过一个相似比为1:4的各层均布安装粘弹性阻尼器的二层钢筋混凝土框架模型的振动台地震模拟试验,分别从力学参数确定、时程分析和阻尼系数矩阵识别等角度详细分析了本文非粘滞阻尼模型对粘弹性结构阻尼机制的描述能力及各章节算法的正确性和有效性。