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通过在土木工程结构上设置控制机构，并与结构共同抵御地震、风荷载等动力荷载的结构振动控制技术是结构抗震抗风对策的一种有效方法，基于智能材料的主动、半主动及混合控制技术为结构振动控制技术的理论发展和工程应用开辟了新的途径。磁流变(MR)阻尼器是一种基于智能MR流体的半主动控制装置，具有体积小、耗能少、结构简单、响应快并且阻尼力大等优点，在土木工程结构的振动控制中具有广阔的应用前景。本文通过电磁场的理论分析，利用MR的材料特性，成功研制了一种新型复合磁流变阻尼器。并且基于该复合磁流变阻尼器，利用线性二次高斯(LQG)控制及广义预测控制算法对框架模型进行了被动、半主动及混合控制的理论与试验研究，本文主要工作及成果包括以下几个方面：(1)介绍一种复合磁流变阻尼器的基本工作原理和组成，基于电磁场基本原理建立了复合磁流变阻尼器的理论分析模型，并通过有限元进行了模拟分析，验证了采用复合磁路进行磁流变阻尼器设计的有效性；(2)设计和制作了一个最大出力约5500N、可控阻尼力约为4680N的新型复合阀式磁流变阻尼器，并对阻尼器的动力性能进行了测试试验，根据目前对磁流变阻尼器研究的力学模型的优缺点，本文提出一种适用于该磁流变阻尼器的修正的非线性滞回双粘性模型；(3)针对自行制作的铅芯叠层橡胶隔震挚和复合磁流变阻尼器的被动、半主动、混合控制系统，采用了仅依据加速度作为状态反馈的线性二次高斯(LQG)算法控制和具有时滞自补偿的广义预测控制系统；并在磁流变阻尼器的修正的非线性滞回双粘性模型基础上，利用MATLAB／SIMULINK强大而简明的建模能力，对三层钢框架建立了以上两种控制算法的SIMULINK仿真分析模块，验证了控制方案的有效性；(4)在两种不同地震波(El-Centro、Taft)激励下，分别针对基于LQG和广义预测两种控制算法的半主动控制系统、磁流变阻尼器以恒定电流-0.5A(Passive-on1)、OA(Passive-off)、2A(Passive-on2)和安装铅芯叠层橡胶隔震垫的四种被动控制系统，以及由以上半主动控制方式和基础隔震组合而成的混合控制系统，在WINCON／SIMULINK实时控制软件平台下对一个1：4三层钢框架模型进行了地震模拟振动台试验。试验结果表明：基于复合磁流变阻尼器的控制系统是有效的，无论是被动控制、半主动控制还是混合控制，都显著降低了模型结构各层的响应；复合磁流变阻尼器在不通入电流时具有一定的被动控制效果，验证了复合结构的磁流变阻尼器应用于土木工程结构比传统阻尼器具有更高的可靠性、实用性和经济性；试验中采用考虑时滞自补偿的广义预测控制效果要比采用LQG控制效果好，并且这两种方案的都能以较被动控制小的控制力达到较好的控制效果；从控制策略上讲，无论是混合被动控制还是混合半主动控制，其控制效果明显优于单独铅芯叠层橡胶隔震垫基础隔震和单独安装磁流变阻尼器的被动控制，以及安装磁流变阻尼器的半主动控制。通过仿真分析与试验结果的比较，也证实了本文采用的仿真算法的正确性，从而为基于复合磁流变阻尼器的半主动控制系统、混合控制系统在土木工程中的应用提供了可靠的依据。