在强地震及强风荷载作用下,大部分结构将由弹性阶段过渡到塑形阶段,表现出非线性行为,所以研究结构的非线性振动理论及实验是至关重要的,其结果对于土木工程结构抗震领域的发展具有非常重要的理论意义及应用价值。在结构动力学及控制领域中,试验验证无疑对于理论与数值研究是非常重要的。但是,目前的模型试验大部分都只考虑结构的线性行为,所以建立结构非线性振动的试验模型成为土木工程领域一个研究热点。但是当进行结构非线性振动试验时,尤其是涉及到材料非线性,经常会导致结构屈服甚至破坏,从而无法恢复到初始状态来进行重复试验。而对于结构振动试验尤其是结构振动控制试验,需要能够提供一个可重复性的试验平台,这样才能对不同的理论和算法进行分析。因此,研究具有可重复性的结构非线性振动试验模型具有重要的理论意义和实用价值。针对以上问题,本文开展了以下几方面的研究工作：1)采用粘滞旋转阻尼器模拟钢框架结构中的塑性铰,该阻尼器可通过调节阻尼器中的扭矩调节螺栓进行阻尼大小控制。利用扭转试验机对粘滞旋转阻尼器的力学特性进行试验,测得不同阻尼条件以及不同转速情况下的扭矩-转角试验数据,分析了阻尼器的滞回特性。2)基于Bouc-Wen模型,利用Matlab中的Simulink仿真对实验得到的粘滞旋转阻尼器的扭矩-转角滞回曲线进行了参数识别。根据得到的各工况下的模型参数,讨论了模型中参数的变化对曲线的影响规律,并通过整理分析,确定了该粘滞旋转阻尼器在各工况下的模型参数随阻尼和转速的变化规律,最终确定了该阻尼器的力学模型。3)将粘滞阻尼器安装于单层钢框架结构的节点上,建立单层结构的非线性振动试验模型,同时基于Bouc-Wen模型及结构动力学理论搭建该结构的理论模型,对不同阻尼条件下的结构进行仿真分析,而后通过试验验证其仿真结果的准确性。4)将粘滞阻尼器安装于三层钢框架结构的节点上,建立多层结构非线性振动试验模型,通过试验研究粘滞旋转阻尼器安装在结构不同位置或改变阻尼器自身阻尼大小等多种情况对结构动力反应的影响。