金属橡胶材料早期主要用于机械、航天等领域,在土木工程方面的应用研究尚处于初步阶段,且目前针对金属橡胶的理论和试验研究仍以小丝径、小体积试件为主,实际出力和耗能均较小,不能满足土木工程等大型结构的使用条件。此外,近年来随着智能建造和智慧土木工程结构的兴起,功能性结构材料得到了高度的重视和快速发展。金属橡胶材料由金属丝线匝编织、冲压成型,属于多孔金属材料,具备良好的导电性能。在加载过程中金属橡胶材料的宏观密度将发生变化,使其相关电学参数产生相应改变而具备一定的自感知特性,目前对金属橡胶自感知特性方面的研究仍较少。鉴于此,本文主要研究大体积、大丝径金属橡胶的成型工艺,理论和试验研究其力学性能和力电性能,并验证和评价其在静力、动力荷载作用下的自感知特性。论文主要研究内容如下:（1）基于传统制备工艺,改进大丝径、大体积金属橡胶材料的制备工艺,试验研究工艺参数、材料参数等对大体积金属橡胶力学性能的影响规律;通过引入含捏缩函数改进Bouc-Wen模型,建立金属橡胶材料宏观力学本构模型,基于最小二乘法进行模型参数识别,并完成宏观力学本构模型的验证。（2）研究不同加载速率下环形金属橡胶材料的力电性能,分析名义密度、丝径、厚度等参数对其单向压缩和多工况循环加载下的力电特性影响规律,明确金属橡胶电阻对其出力、位移变化的敏感率和适用性,研究金属橡胶力学性能和力电性能之间的相关性。（3）基于力电特性试验数据,建立金属橡胶宏观力电模型,通过识别不同加载工况下的金属橡胶电阻、出力和位移,验证模型的准确性。基于线匝接触对角锥模型和接触电阻模型,引入丝径、线匝直径、接触对层数和线匝段数等参数,建立金属橡胶细观力电分析模型,研究金属橡胶参数对线匝接触对数目的影响规律。（4）通过金属橡胶落锤冲击试验和地震激励下竖向单自由度体系仿真分析,对比验证金属橡胶力电模型、宏观力学模型的正确性,研究和评价金属橡胶的自感知特性工程应用的可行性。