结构受外部激励会产生振(震)动,大大影响人民的生活甚至威胁人民生命财产安全,国内外学者长期致力于结构的减振(震)方面的研究。随着社会的进步和科学的发展,不断的有新的减振(震)技术被应用于工程领域,在结构振(震)动控制方面也发展为包含被动、主动、半主动、智能和混合控制等多方面灵活的减振(震)控制。脊椎作为人体的中轴,在人体的生理活动中发挥着重要作用。研究表明,脊椎在人体活动中起到保护、稳定以及减缓冲击等作用。而椎间盘作为脊椎的重要组成部分,是脊椎活动的基础,且椎间盘的粘弹特性是脊椎起到减振作用的决定性因素。本文采用数值模拟、实验以及理论计算相结合的方法,对脊椎的力学特性及其减振功能开展研究,并以其力学特性为基础将该功能应用于土木工程中形成仿脊椎功能的复合结构,对其振动特性展开研究,主要研究内容如下:1.基于CT扫描数据,对人体腰段脊椎进行三维重建,并将其优化后导入有限元分析软件中进行静力荷载作用下的数值模拟。得到了人体腰段脊椎在静力荷载作用下的力学特性,证明椎间盘是人体脊椎活动的基础。对脊椎功能节段开展了单轴压缩实验,获得其应力-应变曲线,在验证模型有效性的同时为椎间盘在静力荷载作用下的粘弹性本构模型的计算奠定了基础;2.描述了粘弹性材料的力学理论基础以及粘弹性材料的几个经典的计算模型,开展了椎间盘的应力松弛实验。基于粘弹性材料的力学理论基础计算得到椎间盘的粘弹性本构模型,以此作为椎间盘的粘弹性材料本构关系分析了椎间盘在正弦荷载作用下的动力响应。得到椎间盘的粘弹特性可以减小脊椎近40%的最大位移的结论,侧面验证了椎间盘的减振功能;为将椎间盘的减振功能应用到土木工程结构中奠定了基础;3.描述了粘弹性材料的动态力学特性、以及其影响因素。通过静力松弛模量和动态松弛模量(复模量)之间的转换关系,计算出椎间盘粘弹性材料的动态模量、耗能因子等。并将其作为一种新兴粘弹性材料于土木工程结构复合形成仿脊椎功能的复合梁,分析复合梁的振动特性。