风电塔结构为了最大限度地利用风能而朝着大型化发展,它作为一种高耸柔性结构,除了承受自身运转的振动外,还要受到更加严酷的外部环境荷载的影响。风电产业的爆发式增长态势导致风电塔已难以避开地震区,地震作用同样对其影响强烈。因此,如何采用有效措施,智能、高效、经济地降低风电塔结构的动力响应已成为工程结构减震控制中一个重要问题,对提高此类生命线工程在地震等自然灾害作用下的可靠性具有重要研究意义和经济价值。风电塔筒内部有限的空间阻碍了多种常用耗能减震措施的实施;在塔筒外,出于安全考虑,诸如拉索类减震措施也无法设置在其周围。为此,本文以超弹性形状记忆合金（Shape Memory Alloy,简称SMA）丝材的拉伸耗能为技术关键,结合悬吊质量摆（Suspension Mass Pendulum,简称SMP）减震原理,针对风电塔结构振动特点,根据其内部有限的空间,提出一种适合风电塔结构的形状记忆合金-悬吊摆（简称SMA-SMP）减震装置,可将塔结构震动产生的能量“集中”到该装置上,以减小风电塔结构地震响应,实现对高柔风电塔结构有效控制的目的。本文主要工作如下:（1）在材料层面,对SMA丝分别开展了低速加载下的超弹性性能研究和耗能特性研究。对不同直径的超弹性SMA丝进行循环拉伸试验,探究不同应变幅值、加载速率以及循环次数对SMA丝力学性能的影响规律,提出了修正的Bouc-Wen模型并进行了验证。研究表明,在低速加载情况下,超弹性SMA丝呈现出典型性的“旗帜形”特点,具有良好的耗能性能和变形可恢复能力;经过循环拉伸训练的SMA丝性能更为稳定;修正的Bouc-Wen滞回模型是可靠和适用的。另外,将SMA丝布置在钢框架结构的层间对角线方向上,并考虑SMA丝的初始预应变,对无控制、部分控制和全控制三种工况的钢框架模型进行振动台试验,探究不同控制工况下SMA丝的耗能特性。研究表明,SMA丝提高了结构的抗震性能和变形可恢复能力,减小了结构的地震反应,在动力荷载作用下SMA丝具有良好的耗能性能,且耗能能力与SMA丝数量成正比。（2）在部件层面,研制一种SMA-SMP减震装置的耗能部件。对SMA耗能部件分别进行了循环加载试验和数值模拟分析,探究不同加载频率及位移幅值对其力学性能的影响规律,建立基于修正Bouc-Wen模型的该耗能部件恢复力模型,并对其力学性能进行了数值模拟。研究表明,该耗能部件在低频循环荷载作用下呈现稳定的滞回性能,表明该耗能部件具有良好的耗能能力和变形可恢复能力;新型可调节夹具解决了 SMA丝难以锚固的问题,实现了对SMA丝预应变的调节;数值模拟与试验结果吻合较好,进一步验证了修正Bouc-Wen模型的正确性和适用性。（3）在结构层面,将耗能部件合理布置在悬吊摆周围,提出一种适合风电塔结构的SMA-SMP减震装置,并将其应用于风电塔结构中,验证其减震效果的有效性。建立了基于SMA-SMP的单自由度结构力学模型,推导了结构运动方程,阐明了该装置的构造和减震原理,并分析了质量比、频率比对减震效果的影响,研究了该装置对不同地震频谱和幅值的减震效果。研究表明,SMA-SMP减震装置可有效降低单自由度结构的动力响应,该装置力-位移曲线呈现出较好的滞回耗能性能和变形可恢复能力。以某实际风电塔结构为例,分别建立了有限元精细化模型和多自由度简化模型,推导了基于SMA-SMP的多自由度运动方程,分别对风电塔结构在无控制、SMP控制和SMA-SMP控制时进行了地震响应分析,并优化了该装置布置位置和控制频率。研究表明,SMA-SMP减震装置在多方向可有效抑制风电塔结构的地震响应。