历次地震中,设备往往产生比主结构更严重的破坏,不仅会影响建筑的正常使用功能,产生较大的经济损失,有时还会造成人员伤亡。国内外学者对远场地震作用下的设备-结构耦合体系进行了大量的理论和试验研究,但在近断层地震作用下,采用基础隔震和层间隔震的设备-结构耦合体系的动力响应研究有待深入。本文基于有限元模拟和振动台试验研究了近断层特征参数和设备特性对设备-结构耦合抗震体系、基础隔震体系和层间隔震体系的影响。主要内容和相关研究成果如下:建立设备-结构耦合抗震模型、基础隔震模型和层间隔震模型,输入90条近断层地震波,研究地震波的PGV/PGA和断层距对设备加速度、设备相对位移、楼层加速度、楼层层间位移的影响。研究发现:（1）随地震波PGV/PGA增大,三种体系中设备加速度、设备相对位移、楼层加速度、楼层层间位移均有增大的趋势,相比于设备-结构耦合抗震体系,设备-结构耦合基础隔震体系和层间隔震体系的增大趋势更为显著。随地震波PGV/PGA增大,基础隔震结构和层间隔震结构对设备和结构的减震效果变差。（2）随地震波断层距增大,三种体系中设备加速度、设备相对位移、楼层加速度、楼层层间位移均有减小的趋势,与设备-结构耦合抗震体系相比,设备-结构耦合基础隔震体系和层间隔震体系的减小趋势更为显著。与断层距小于10km的地震波相比,断层距大于10km的地震波作用下基础隔震和层间隔震对设备和结构的减震效果更好。改变设备周期、质量和所在楼层,分析设备周期比、质量比和设备所在楼层对设备加速度、设备相对位移、楼层加速度、楼层层间位移的影响。研究发现:（1）随着设备周期接近主结构周期,设备相对位移显著增大,主结构楼层加速度和层间位移减小。当设备周期小于抗震结构周期时,隔震结构对设备的减震效果较好,当设备周期大于抗震结构周期时,随设备周期比增加,隔震结构对设备的减震效果逐渐降低。（2）设备周期不变时,随设备质量比增大,设备的加速度和相对位移减小,结构的加速度和层间位移增大。（3）设备所在楼层对主结构和设备的影响与设备的自振周期有关,随着设备自振周期从0.19s增加到0.53s,设备最优位置会逐渐下移;随着设备所在楼层升高,结构的楼层加速度和层间位移逐渐减小。参与了课题组在北京建筑大学进行的振动台试验,对试验方案进行了设计和实施,介绍了构件安装、测量仪器布置等工作。对试验数据进行分析,得到以下结论:随设备周期接近主结构周期,设备相对位移增大;采用隔震结构可显著减小设备相对位移。