大跨度机库结构跨度大、结构形式较复杂，与传统的大跨结构在力学性能上有着较大的差异。而目前关于大跨机库结构的减震以及减震优化方面的研究较少，鉴于此本文以两个实际机库为背景工程，采用理论分析与数值计算相结合的方法，进行了大跨机库结构减震研究与优化分析，所展开的主要工作和取得的主要成果包括： 1.提出了机库结构减震优化分析方法及其数学模型。结合结构减震优化模型特点与主要优化算法的数学原理，选取遗传优化算法进行机库减震位置优化分析，并对遗传算法进行了改进以提高优化效率。通过对ANSYS进行二次开发，编制了结构减震位置优化程序LOPT。设置了两类不同的适应度函数，对框架模型分别进行了结构减震布置位置优化与考虑阻尼器耗能效率的减震方案优化。结果表明本文的算法以及相应的优化程序可以有效准确地实现结构减震位置优化分析。 2.提出了以模式搜索算法作为机库减震参数优化分析算法的方法。建立了模式搜索算法用于机库减震参数优化分析的实现技术，并在搜索方向、步长以及全局收敛性能方面进行了改进。编制了机库减震参数优化程序COPT，选用了多峰多元函数以及框架模型对COPT程序进行了有效性与准确性验证，结果表明以模式搜索算法为基础的程序可以有效地实现结构减震参数优化分析。 3.进行了大跨维修机库在单维、多维地震作用下的结构弹性、弹塑性地震响应分析，研究了机库屋盖地震响应分布规律并确定了机库结构在罕遇地震作用下的薄弱部位。选择柱间布置小八字型粘滞消能支撑进行大跨机库在水平地震作用下减震研究，应用结构减震优化程序LOPT与COPT进行了减震的位置优化与参数优化。结果表明机库屋盖与支撑柱相连区域为大跨机库屋盖结构罕遇地震作用下的薄弱部位。在柱间布置小八字型消能支撑可以有效地降低结构在水平地震作用下的响应，柱与屋盖连接区域附近杆件内力降低幅度较大，减震效果基本不受地震波种类的影响，未控结构在地震作用下的响应越大，对应的受控结构减震效果越好。阻尼器宜优先布置于大门桁架与其支撑柱之间以及机库的转角处。考虑减震效率的阻尼器位置优化分析时阻尼器数量因子α取值在0.3～0.5之间较合理。对于大跨机库结构来说，柱间消能支撑的阻尼系数存在一最优值。在确定遗传算法种群参数时，最好将种群数量设定为设计变量个数的4倍以上，这样能保证种群的多样性，确保计算结果收敛于全局最优解。另外需要将初始种群向量范围设置的略大一些，保证开始的种群具有一定的代表性和覆盖面。只要设置合理的收敛条件，通过改进的遗传算法可以很迅速地找到全局最优解，往往只要搜索总空间的1/3到1/2就可得到全局最优解。 4.对大跨机库结构在水平地震作用下屋盖杆件内力放大系数分布规律进行了研究，结合罕遇地震下杆件的出铰规律，提出采用柱顶隔震方法来提高机库结构在罕遇地震下的抗震性能。研究了不同柱顶隔震方法的可行性与减震效果，并对铅芯橡胶支座的参数进行了优化。结果表明柱顶滑移隔震的减震效果要大于其余减震方案，上部杆件的内力减震效果分布较为均匀；而柱顶橡胶支座隔震减震效果受到输入地震波种类影响较大；采用柱顶并联隔震技术可以很好地组合前述两种支座的优点而弥补各自的缺点，拓宽机库减震的有效频带宽度同时降低了隔震系统的水平变形。隔震支座屈服后刚度折减比越小，结构基底剪力减震效果越明显。 5.研究了大跨机库结构的动力特性，着重分析了大跨机库结构的竖向振型分布特点。探讨了TMD在大跨机库屋盖竖向地震响应控制中的原理，提出了大跨机库结构TMD减震设计方法，分析了减震方法的可行性与减震效果分布规律。建立了大跨机库采用TMD减震的位置优化与参数优化数学模型，先后对机库采用MTMD的布置方案以及单TMD系统参数进行了优化分析。结果表明，以控制结构第一阶竖向主振型为目的的单参数TMD系统可以较好地抑制屋盖大部分节点竖向地震响应，位移响应的减震效果要好于加速度响应减震效果，同时机库大门桁架以及柱项区域的节点地震响应会被放大。结构响应主要由某单一频率分量组成时屋盖结构竖向震动可以被很好地控制，否则高频分量的响应会因布置TMD系统而放大。考虑大门桁架振型的MTMD系统可以改善大门桁架处节点的减震效果。机库结构的竖向主振型自振频率与输入地震波的卓越频率越接近，TMD系统的减震效果越好。机库跨度越大，竖向主振型越明显，减震效果越好。以节点位移与节点加速度为目标函数的单TMD参数优化分析表明，节点响应统计值均在最优值附近节点响应统计值随TMD参数波动较大，TMD周期取值离最佳周期越远减震效果越差。