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磁流变阻尼半主动控制技术是结构振动控制的重要内容，它完美结合了被动控制技术与主动控制技术的优点，既具有被动控制的可靠性，又能最大限度地接近主动控制的减振效果，并且在有效减小结构振动响应的同时耗能极低，因此，国内外越来越多的学者在此方面开展了研究，并取得了长足进展。然而关于磁流变阻尼半主动控制技术的研究，如新型磁流变阻尼器的研制、阻尼器试验及数值模拟、力学模型、阻尼器受控结构的弹塑性时程分析及阻尼器在受控结构中的优化等方面仍存在许多问题，有待进一步研究完善。 本文在国家863高科技计划项目(2009AA03Z106)和江苏省科技支撑计划项目(B12010069)等的资助下，采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法，对铅-磁流变复合阻尼器的力学性能、磁饱和性能、力学模型以及铅-磁流变复合阻尼器受控结构的减震和优化开展了一系列研究，主要研究工作如下: 1)铅-磁流变复合阻尼器的力学性能试验和疲劳试验 对研发的新型铅-磁流变复合阻尼器在不同电流、位移幅值和激励频率下进行了力学性能试验和疲劳试验;根据试验数据绘制了阻尼器阻尼力-位移、阻尼力-速度曲线、耗能曲线和疲劳曲线;研究了阻尼器的力学性能和耗能性能随电流、位移幅值和激励频率的变化规律，并分析了阻尼器的抗疲劳性能。 2)铅-磁流变复合阻尼器的磁饱和性能试验 在不同磁饱和电流、位移幅值和激励频率下对铅-磁流变复合阻尼器进行了磁饱和性能试验;研究了磁饱和状态下阻尼器的力学性能和耗能性能随电流、位移幅值和激励频率的变化规律。 3)铅-磁流变复合阻尼器的理论分析和数值模拟 分别采用理论公式和有限元分析方法对铅-磁流变复合阻尼器进行了理论分析和数值模拟，并对阻尼器的阻尼力进行了计算;分别将理论公式计算结果、有限元分析结果和试验结果进行了对比分析，验证了采用理论公式和有限元法预测阻尼力的可行性。 4)铝-磁流变复合阻尼器的力学模型 基于铅-磁流变复合阻尼器的试验结果和Michaelis-Menten方程，提出了能描述阻尼器阻尼力-位移、阻尼力-速度曲线非线性滞回性能和磁饱和性能的力学模型——Michaelis-Menten模型;通过在不同电流、位移幅值和激励频率下将模型计算结果与试验结果进行对比分析，验证了Michaelis-Menten模型的精确性和有效性。 5)铅-磁流变复合阻尼器受控结构的弹塑性时程分析 基于杆系模型采用MATLAB软件编制了未控和铅-磁流变复合阻尼器受控结构的弹塑性时程分析程序，其中结构弹塑性杆件假定为单分量模型并用三线型刚度退化模型模拟，铅-磁流变复合阻尼器采用本文提出的力学模型代替;在地震荷载作用下分别对铅-磁流变复合阻尼器受控结构和未控结构进行了弹塑性时程分析，并对有控和未控结构的位移和加速度响应、杆件的开裂及屈服情况进行了对比分析;研究了铅-磁流变复合阻尼器对建筑结构的减震效果。 6)铅-磁流变复合阻尼器及其受控结构的优化 选取最大阻尼力和可调系数作为优化目标对铅-磁流变复合阻尼器的尺寸进行了优化，通过影响面分析研究了各参数对阻尼力和可调系数的影响;以撤掉阻尼器时受控结构的最优二次型性能指标损失量作为优化目标，对铅-磁流变复合阻尼器在结构中的位置和数量进行了优化。 本文的创新主要体现在: 1)揭示了新型半主动装置铅-磁流变复合阻尼器的力学性能、耗能性能和疲劳性能; 2)提出了能描述铅-磁流变复合阻尼器阻尼力-位移、阻尼力-速度曲线非线性滞回性能和磁饱和性能的力学模型——Michaelis-Menten模型; 3)基于杆系模型编制了未控和铅-磁流变复合阻尼器受控建筑结构的弹塑性时程分析程序，该程序不仅能有效地计算未控和受控结构的位移和加速度时程响应，还能清晰地反映阻尼器对杆件开裂、屈服位置及结构屈服机制的影响，可用于未控和有控框架结构的弹塑性肘程分析。