现代土木工程结构逐渐向高柔、大跨度、轻量化方向发展,结构振动问题也日益凸显,而电涡流阻尼器目前作为调谐质量阻尼器(TMD)的耗能元件在解决结构振动问题方面发挥了重要作用。为提高电涡流阻尼器的阻尼性能,推动学术研究和实际工程应用,本文以在工程中得到广泛应用的板式电涡流阻尼器(PECD)为研究对象,针对现有构型及磁路耗能效率低、材料利用率低、研究方法与性能评价指标不精确以及缺乏不同构型及磁路对比分析等不足,基于经试验校验的三维电磁场有限元分析方法,采用相邻永磁体有效耦合率及等效阻尼系数等直观指标,对外置式与内置式单层PECD以及多层PECD的构型及磁路展开优化分析,主要研究内容和成果包括以下4个部分:(1)提出了相邻永磁体有效耦合率性能指标,以直观反映相邻永磁体间耦合作用,定性定量的呈现永磁体间的耦合作用对PECD阻尼性能的影响和程度,指导构型和磁路的进一步优化分析。(2)对单层PECD的永磁体间距及布置方式展开了优化分析,并就外置式与内置式PECD的阻尼性能进行对比。外置式单层PECD导体铜板后宜附加导磁钢板,相邻永磁体磁极相反,沿导体铜板切割磁感线相对运动方向平行排列,间距取0.7倍永磁体同向边长。内置式单层PECD相邻永磁体磁极相同,排列方向垂直于导体铜板切割磁感线相对运动方向,且间距应尽可能减小。对比发现内置式单层PECD的耗能效率明显高于外置式单层PECD,但永磁体用量及相应的造价也较高,2种磁路各有优势及不足。(3)对比了单层与多层PECD的构型及磁路,并基于单层PECD研究成果,获得了多层PECD优化后的构型及磁路。多层PECD同层永磁体宜阵列布置,沿导体铜板切割磁感线相对运动方向的永磁体磁极相反,间距取0.4倍永磁体同向边长,垂直于导体铜板切割磁感线相对运动方向的永磁体磁极相同,间距尽可能取较小值,且固定材料应采用非导磁材料,永磁体厚度取0.7倍永磁体边长,铜板厚度为8mm,另外,在满足正常的前提下,磁场间隙越小越好。(4)PECD的耗能效率与层数呈线性正相关关系,而单块导体铜板的耗能效率与层数成反比。随着层数的增加,单块铜板的等效阻尼系数趋于稳定,并得出了相应的计算公式,可用于指导实际工程振动控制时基于既定等效阻尼系数进行多层PECD构型及磁路设计。