随着现代化都市生活水平的提高以及城市建设向高空方向发展的趋势，为满足人们日常生活和生存空间的需要，高耸高层钢结构建筑物或构筑物日益增多。但是，由于高耸高层钢结构高柔性很强，使得其在强风荷载作用下，水平侧移和加速度均较大。为满足其正常使用功能以及耐久性等各方面的要求，有必要对其实施风振控制研究。结构振动半主动控制是目前性能价格比最高、最具工程应用前景的一种结构控制方法，它既可以克服主动控制需要大量外部能源的缺点，又基本沿用被动控制措施，同时具有良好而可靠的控制效果。本文基于MR阻尼器的阻尼可调特性，充分考虑高耸高层钢结构风振控制问题的特殊性和复杂性，在理论研究的基础上，结合结构工程实际，对高耸高层钢结构风振半主动控制及其优化设计进行了深入研究，具有非常重要的理论价值和工程实用价值。 本文基于MR阻尼器智能型控制装置，针对高耸高层钢结构风振控制理论及其工程应用中遇到的难题，借鉴国内外相关学科的最新研究成果，分别提出了新的解决方案。其中主要的创造性研究工作包括： (1)以广州即将兴建的610米超限高耸钢塔结构为实例，其动力特性的非对称性、较长的基本周期以及顶层塔楼有限的高度空间，使得传统的多点调频弹簧阻尼器(MTSD)以及特大调频质量阻尼器(TMD)控制装置基本上不再适用。本文提出改进的多质点单摆型多点调频弹簧阻尼器(MPMTSD)与双质量准单摆型特大调频质量阻尼器(DPTMD)，通过对控制参数的优化设计巧妙地解决了上述难题，同时，利用MR阻尼器的阻尼可调特性及其在高耸钢结构风振半主动控制中的优势和特点，基于LQR(经典线性二次型最优控制)给出了相应的跟踪半主动控制算法，通过脉动风振响应的数值仿真分析，结果表明上述控制算法的有效性与可行性； (2)以美国洛杉矶的20层钢框架结构作为高层钢结构风振控制设计和分析的研究对象，通过建立三维空间模型与二维简化多自由度集中质量模型，在对其风振响应进行分析的基础上，为控制风压标准值作用下结构顶层较大的风振加速度响应，基于MR阻尼器提出了相应的跟踪半主动控制算法，对此结构进行了风振控制设计。通过数值仿真分析，结果表明：这种控制方法对风振加速度响应有很好的控制效果，非常适合高层钢结构风振响应的振动控制； (3)基于现代控制理论，考虑到结构阻尼的变化对结构风振控制的摄动影响，提出多模态优化设置准则的概念。结合河南电视塔工程背景以及Benchmark问题的美国洛杉矶20层钢框架结构，分别针对上述高耸钢结构与高层钢结构两种不同类型的结构形式，对其基于MR阻尼器的风振半主动控制进行了优化设计，不仅对MR阻尼器安装的数量和位置进行优化，而且对MR阻尼器自身的参数也进行了优化设计。考虑河南电视塔风振控制设计的可行性、高效性及其构造要求，以其建设场地年最大平均风速为阙值，根据实时测量的当地风速大小切换MR阻尼器提供的阻尼参数，以满足不同风速作用情况下河南电视塔风振控制装置最优阻尼参数不同的设计要求，进而使控制系统的控制效果始终接近最优，实现基于MR阻尼器的状态跳跃半主动控制算法； (4)最后，结合国内外有关基于MR阻尼器对高耸高层钢结构实施风振半主动控制的理论与试验研究及其工程应用现状，指出值得进一步研究的课题及其发展的方向。