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近年来,国内外地壳运动活跃,地震频发,阻尼器的设计与使用越来越多地出现在既有结构加固改造和新建结构设计中。随着抗震设计理论和结构振动控制理论的不断发展,消能减震结构设计理论和计算方法受到了国内外学者的广泛关注。各国抗震规范均对阻尼器的计算模型、设计方法、技术规程作出了相关规定。此外,在阻尼器设计方面,国内外学者提出了直接基于位移、能力谱和能量等的设计方法,在阻尼器的优化布置与参数优化方面,国内外学者将包括遗传算法在内的智能算法引入消能减震结构优化设计领域。但是上述方法或是将阻尼器等效线性化,或需进行大量的时程分析,无法兼顾准确性与设计效率。隔离非线性方法作为一种高效的非线性分析方法,避免了传统计算方法中对结构刚度矩阵的实时更新与分解,迭代时仅需对一个代表局部非线性行为的小规模Schur补矩阵进行分解,可显著提高非线性分析效率。基于此,本文开展了如下研究工作:(1)总结与介绍隔离非线性方法基本理论。以基于纤维梁单元的多层框架结构为例,介绍隔离非线性方法的基本思想和静力、动力计算流程,并建立多层钢筋混凝土框架结构算例,将其与Abaqus传统有限元方法进行对比,验证隔离非线性方法的有效性。(2)介绍位移型阻尼器和速度型阻尼器的计算模型,推导基于隔离非线性方法的阻尼器静力和动力控制方程,给出消能减震结构基于隔离非线性方法的计算流程,并与Abaqus计算结果进行对比,验证该理论的正确性。(3)结合基于种群可行性的约束优化遗传算法,改进其遗传算子,使其适用于阻尼器参数优化,提出了基于隔离非线性的阻尼器高效优化设计流程(GAIS-FEM),与传统方法相比,该方法能够显著提高阻尼器优化计算效率。(4)最后,以某钢结构附加金属阻尼器的加固设计为例,对所提优化设计流程进行验证,结合时间复杂度理论进行效率对比分析,证明该方法的准确性与高效性。