空间网壳结构重量轻、造价低、形式活泼新颖,但其跨度越来越大,对地震作用也比较敏感。这样,为了保证这类结构的安全可靠,需要深入研究这类结构的抗震性能。然而,由于地震作用的随机性和空间网壳结构的复杂性,使得结构的地震反应往往会超出预期值而导致结构发生破坏或倒塌,造成重大的经济损失和社会影响。因此,为了确保这类结构在地震作用下的可靠性和适用性,有必要研究减轻地震影响的新理论和新方法。本文以压电材料特殊的力学性能为基础,研究压电材料的输入电压与驱动力的本构关系,并以试验为基础,研发新型压电堆作动器及其相应的压电堆主动控制系统,即压电堆主动杆件,同时研究应用压电堆主动杆件控制空间网壳结构地震反应的基本理论和工程应用方法。　　本研究主要内容包括：⑴针对空间网壳结构的主要受力和变形特点,分析了压电堆材料的电力学性能,并以江苏省攀特电陶科技有限公司生产的PTBS200/8×8/60型压电堆为原型,进行了输入电压与输出位移、输出力以及响应频率等电力学性能试验,建立了压电堆的位移增益方程和驱动力增益方程。⑵以PTBS200/8′8/60型压电堆为核心元件,研发了一种工作性能良好的压电堆作动器及压电堆主动杆件,并进行了相应的静/动力性能试验。研究结果表明,文中研发的压电堆主动杆件的输入电压与输出力呈线性关系,说明压电堆主动杆件的工作性能良好,能够满足空间网壳结构地震反应主动控制的需要。⑶分析了模糊控制算法的特点,建立了网壳结构模糊主动控制模型,设计了查询表式的模糊控制系统,提出了通过对网壳结构的局部振动控制来实现对结构整体的控制策略,并在MATLAB环境下,对网壳结构地震反应的主动控制进行了数值模拟。结果表明,应用压电堆主动杆件进行空间网壳结构地震反应的主动控制时,结构的地震反应能够得到有效的控制,一般情况下,控制效果可达68％左右。⑷设计制作了一个装有8个压电堆主动杆件的凯威特型空间网壳试验模型结构,并通过模拟地震振动台给试验模型结构输入白噪声同时进行扫频,实测了试验模型结构的动力特性。结果表明,试验模型结构的水平自振频率为9 Hz,竖向自振频率为23Hz。此外,通过对试验模型结构在无控时和受控时,分别输入正弦波和加速度峰值为500gal的EL-Centro地震波等多种工况下的模拟地震振动台试验,研究了压电堆主动杆件对试验模型结构的控制机理和控制规律,分析了各种工况下试验模型结构的水平和竖向主动控制效果。⑸模型结构的试验结果还表明,采用压电堆主动杆件对试验模型结构进行主动控制时,可明显降低模型结构的地震位移和加速度反应。一般情况下,模型结构的加速度控制效果优于位移的控制效果,并且随着地震波加速度峰值的增加,模型结构的控制效果更明显。