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研究了结构非线性振动及其控制系统的等效力学模型建立问题，对结构进行等效线性化处理；对状态变量的观测，仅测量结构的前几个位移。将随机激励和观测噪声等维化处理后，导出了结构非线性振动及其控制系统的等效力学模型。通过等效力学模型的应用研究，得出了多高层结构在风与地震作用下的多维与一维等效力学模型、等效振型力学模型及其线性力学模型，给出了等效力学模型在多高层结构自适应抗风抗震控制中的应用。