随着结构抗震技术的发展，结构抗震设计手段有了显著的提高，建筑抗震设计规范对结构设计的要求也逐步得到了提高，其中对隔震与消能减震设计的要求不断修订，为推广隔震技术在实际工程中更广泛应用，在2010年修订的建筑抗震设计规范中，突破了隔震层位置限制的要求，将隔震层位置由“建筑物基础与上部结构之间”改为“建筑物基础、底部或下部与上部结构之间”，抑或是突破规范的限定，将隔震层位置设置在结构中部或中下部。对于该种隔震结构，由于隔震层的位置较基础隔震结构相对较高，一旦隔震层或是下部子结构失效，其后果将是灾难性的，因此，层间隔震结构的安全性和设计准则将是工程界及研究人员需要关注的问题。　　层间隔震技术在结构中的应用，不是隔震层位置的简单移动，各子结构的安全性将是确保整个隔震体系安全与隔震功能实现的一个重要环节。本文分别利用层间隔震体系的两质点模型和多质点模型，从新规范要求及突破规范限定两个方面探讨层间隔震体系的动力特性：通过控制层间隔震结构特定参数的单目标和多目标优化分析，得到隔震层在结构不同位置时的结构最优参量，进而分析结构能量转移、转化和耗散机理，以及结构可靠度和响应的灵敏度；考虑层间隔震结构与土相互作用对各子结构动力响应的影响；通过对非线性层间隔震体系的随机动力分析，揭示了层间隔震结构的易损性规律及局部损伤失效模式；利用随机概率密度演化分析理论、随机响应面等方法，对层间隔震结构的动力可靠度进行了分析，并对其对应的可靠度及响应灵敏度进行了分析，得到了一些有意义的结论。　　在层间隔震结构优化和能量分析方面，基于带有精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）分别建立了以基底剪力最小为优化目标的单目标参数优化方法，以及以基底剪力最小、上下部子结构绝对加速度最小为优化目标的多目标参数优化方法，得到体系在不同质量比下的最优频率比和最优阻尼比，从能量和功率角度分别分析了体系最优参数模型在不同质量比下能量的传递、耗散和转化关系以及层间隔震体系的机理表现；并利用小波多分辨率分析将地震动加速度分解为多频段小波分量，讨论了各频段地震信号及结构响应的能量分配。　　土-结构相互作用及考虑结构平摆效应对层间隔震结构动力特性将会产生影响，基于集总参数模型建立了土-层间隔震结构相互作用体系运动方程，推导了该隔震体系考虑SSI效应的动力特性简化计算公式，进而通过对体系动力特性分析，讨论了波速参数和结构高宽比对考虑SSI效应体系反应的影响规律；其次，分别建立了两自由度和多自由度平摆动体系层间隔震结构的动力分析模型和运动方程，分析了平摆动层间隔震结构的动力特性、非平稳随机激励下结构的响应及时、频域特性。　　针对层间隔震和柱顶隔震两种典型形式的隔震结构，基于 Mw-R条带方法选取16条地震动，利用Opensees分别对两种结构进行IDA分析，并依据改进的Park-Ang模型，分析研究了两种形式的结构在不同地震动作用下的失效模式，进而通过加权秩和比的方法，分析给出具有统计意义的失效模式。　　通过考虑地震动的不确定性，采用增量动力分析（IDA）方法对比分析了一传统抗震结构和相应层间隔震结构在近、远场地震作用下的概率地震危险性及基于性能的地震易损性，分别得到传统抗震结构和相应层间隔震结构的地震危险性曲线和易损性曲线，给出层间隔震结构的破坏概率；其次，考虑地震动和结构物理参数不确定性，以中心复合设计方法建立地震动-层间隔震结构样本，对系统样本模型进行非线性动力时程分析，分别建立层间隔震结构各子结构的响应面模型，在此基础上采用蒙特卡洛模拟获得易损性曲线。　　简要介绍了概率密度演化方程的建立、求解方法和基于首次超越理论可靠度计算的相关理论。利用此理论知识，考虑层间隔震结构自身随机参数，对其动力可靠度进行了分析，采用TVD差分格式给出各子结构随时间变化的概率密度演化过程；试图利用概率密度演化方法对随机层间隔震结构的动力响应进行分析和预测；考虑层间隔震体系（上部隔震结构、中间层隔震结构、下部隔震结构）随机参量和地震激励的不确定性，利用随机响应面方法，结合基于线性无关原则的概率配点方法，将隐式的结构响应函数转换成显式函数，在此基础上利用Monte-Carlo方法分别对三种隔震结构形式可靠度进行分析，并分析了对应的可靠度的灵敏度。通过分析达到优化设计变量，严格控制施工质量（控制变量方差），降低其对体系可靠度的影响；可靠度灵敏度的分析结果可以提供体系的可靠度指标对随机参量变化的重要性排序，从而提高大型复杂结构的可靠度分析和优化设计的效率；同时为层间隔震体系可靠度灵敏度的进一步研究奠定基础。