地震是一种危及人类生命财产安全、破坏性极大的突发性自然灾害,随着经济和社会的发展,地震给人类带来的灾害越来越大。据统计,地震中90%的人员死亡是由建筑物的倒塌导致的。为了减小地震灾害,世界各国的科研人员都在研究如何提高房屋建筑的地震安全性。工程实践证明,采用隔震技术是增强房屋抗震性能的比较常用且有效的方法。经过这几年的研究发现,竖向地震动在震中和发震断层较强,并且其带来的危害也十分巨大,所以有必要采取一定的方式将此种类型的灾害控制在一定范围内。然而就目前来说,常用的一些隔震技术仅针对水平地震作用,而无法有效隔离竖向地震作用,所以采取有效措施进一步控制结构三维地震响应是非常必要的。本文在众多学者和研究人员研究成果的基础上,提出了一种串联式三维隔震支座,并对该技术提出了一些新的见解。以下便是本次主要研究内容:(1)在隔震支座理论的支撑下,提出了由普通薄层橡胶支座和厚层橡胶支座串联而成的一种新的三维隔震支座。通过合理的支座结构形式,使支座发生竖向隔震与水平隔震的解耦现象,地震水平变形由普通薄层橡胶承担,地震竖向变形由厚层橡胶承担,实现了三维隔震。(2)提出了三维隔震支座的参数设计方法,结合薄层橡胶支座的相关规范,提出了厚层橡胶支座竖向刚度修正公式,确定了支座各部件详细尺寸。(3)运用ABAQUS有限元软件建立了新型三维隔震支座整体模型,并对支座力学性能进行了研究。研究结果表明,隔震支座竖向刚度模拟值与理论修正值吻合,并具有良好的压缩性能和剪切性能。(4)运用SAUSAGE结构分析软件,分别对普通房屋和采用了三维隔震支座的房屋的地震动力响应进行分析,然后找出它们位移反应、加速度反应等指标的区别,最后发现合理布局的隔震支座,采用了三维隔震支座后,不仅能延长房屋的自振周期,还能有效减小加速度反应,且层间剪力、层间位移角较非隔震结构明显降低。采用了三维隔震支座后,结构地震动力响应得到了控制,可以显著的降低水平和竖向地震反应,隔震效果显著。