研究表明,在地震作用下设备与结构是共同工作的,二者之间存在着复杂的动力相互作用,从而形成设备-结构相互作用体系。在实际工程中,不同的设备具备各自独有的自振频率,而设备-结构体系在不同频率比情况下产生的相互作用必然会影响设备、结构的动力响应。本文对1/5缩尺比四层钢框架结构模型进行了振动台试验,在振动台试验的基础上深入研究了设备与结构频率比(η)对设备-结构体系动力响应的影响,总结出频率比η的一些规律,针对工程相关问题提出了相应建议,为设备-结构体系的抗震设计提供了参考。本文主要内容及相关研究成果如下:(1)参与了本课题组在北京工业大学结构工程国家重点试验室进行的大型振动台试验,并对试验方案、试验模型进行了设计与实施。进行了试验设备仪器、传感器及应变片布置、地震波选取及加载制度等各项前期准备工作。(2)进行了天津波、El Centro波及人工波小震和中震等工况下设备-结构体系的振动台试验,得到了结构顶层中心及设备顶点的位移和加速度信号试验量测数据,并对试验模型进行了ANSYS有限元计算,验证了有限元计算模型的正确性。(3)依据相似原理,将试验的有限元模型还原为原型进行扩展分析,选取Kobe波、El Centro波和人工波,研究设备与结构不同频率比情况下设备-结构体系的动力响应规律,并得到设备与结构的频率比η在0.5~1.5区域为共振敏感区,在η(28)1附近区域达到峰值,此时结构的动力响应会减小而设备的动力响应会显著增大;在η(29)3.5区域,动力相互作用对设备、结构动力响应影响很小,解耦和耦合两种分析方法计算得到结果相差不大等结论,为设备-结构体系的抗震设计提供了参考。