我国是一个多地震的国家，长期的地震灾害给我国造成了巨大的经济损失和人员伤亡。如何减小地震对人类社会的影响，是工程结构抗震领域亟需解决的重要课题，其中结构振动控制就是一种减小地震对工程结构影响的有效方法之一。结构振动控制是在结构的关键部位安装适当数量的控制装置，当地震作用时，控制装置与结构共同抵御输入结构的地震能量，以减小结构的地震反应。结构振动控制的种类较多，其中半主动控制因同时具有主动控制和被动控制的优点，受到了各国工程技术人员的青睐，智能材料的迅猛发展又为结构半主动振动控制的实现提供了一个新途径。本文以压电材料特殊的物理力学性能和半主动控制理论为基础，主要进行了以下研究工作：(1)采用ANSYS有限元分析软件，分析了压电陶瓷管的位移性能、出力性能及迟滞效应等，并与材料的出厂性能进行了比较，两者吻合较好，说明文中建立的有限元分析模型比较合理，计算结果可靠。同时，以厂家提供的压电陶瓷管为原型，利用压电材料的逆压电效应，研究了一种新型压电变摩擦阻尼器的工作原理和构造方法，建立了这种变摩擦阻尼器在简谐荷载作用下的本构方程，给出了相应的设计构造详图。分析结果表明，文中提出的变摩擦阻尼器能够方便地利用压电陶瓷管的逆压电效应来改变阻尼器的力学性能，有效地实现结构振动的半主动控制。(2)应用ANSYS9.0系列软件，建立了一个空间点阵结构的有限元分析计算模型，并且研究了该计算模型结构半主动控制系统的组成以及相应的控制原理和集成方法。同时，还采用有限元建模方法，在对压电变摩擦阻尼器进行动力学建模的基础上，建立了空间点阵计算模型结构的半主动控制有限元动力方程，分析了半主动控制动力方程各参数的形成过程，特别是质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵和控制力位置矩阵等。此外，以此为基础，阐述了文中采用的半主动控制理论—最优Bang-Bang控制算法，并根据主动控制力与结构速度反应之间的关系，确定压电摩擦阻尼器提供的摩擦力，从而实现了结构振动的半主动控制。(3)基于概率搜索特性的遗传算法，研究了压电变摩擦阻尼器在空间点阵结构中的优化布设等问题，主要方法是在结构中的斜撑上布设阻尼器并将其集成于结构之中。应用MATLAB软件编写了适应度函数程序，利用GADS遗传算法工具箱进行了优化计算，确定了在阻尼器数量一定的条件下，阻尼器在空间点阵结构中的最优布设位置。最后，综合考虑结构的抗震可靠性、控制效果、硬件成本等因素，初步确定阻尼器的布设数量，接着通过MATLAB仿真分析，探讨了未控结构和受控结构、受控结构的阻尼器随机布设和优化布设时地震反应的一般规律，检验了相应的控制效果，验证了应用遗传算法对压电变摩擦阻尼器进行布设的可行性与有效性。结果表明，一般情况下，当布设15个阻尼器时，结构位移响应的控制效果可达50%左右，可见控制效果明显。另外，在阻尼器数量相同的条件下，应用GADS遗传算法工具箱进行优化布设时，其结构的位移响应控制效果要比随机布设阻尼器时提高10%以上。