地震是一类严重威胁人类生命和财产安全的自然灾害,如何提高柔性结构的抗震能力,减少由地震引发的损失一直以来都是结构工程领域的研究热点。随着柔性结构不断发展革新,严苛的抗震设防标准对结构隔震提出了更高要求。传统的被动隔震装置因其结构单一、性能参数固定,对随机多变的震动抑制效果有限,无法满足柔性结构高性能、多功能及智能化的发展需求。智能材料与结构具有“自感知、自适应、自修复”特点,在工程隔震领域展现出广阔的应用前景。作为前沿智能材料之一—磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer,MRE）凭借其优异的磁控特性在智能隔震领域脱颖而出。其应用隔震器件具有刚度、阻尼可调谐特性,不仅能隔离震动能量,还兼具限位和耗能作用。因此,基于MRE的智能隔震器件及系统有望应用于柔性结构的隔震工程中,为人类生命财产安全保驾护航。目前,MRE在隔震工程领域取得了一些突破性的研究进展,但还存在一些关键难题亟待解决。首先,现有MRE材料应用时存在励磁难及时滞长的问题,导致系统能耗大的同时控制精度也低;其次,现有MRE器件开发研究主要集中于器件结构形式设计与磁路分析,严重缺乏面向对象的设计方法及优化理论,一方面,导致MRE器件从试验研究至工程应用的推广困难;另一方面,导致MRE材料的智能可控优势无法被最大化利用;再者,MRE器件的磁致时滞现象及低精度动力学模型都会导致隔震系统的控制效果存在不确定性,易降低甚至恶化控制器的性能;最后,国内对随机地震波激励下的MRE隔震控制研究极少,且主要停留在数值仿真上,基于实物的试验研究,尤其是对含时滞系统的MRE隔震控制试验研究还有待进一步深化。围绕以上关键性科学问题,以柔性轻钢框架结构为隔震应用对象,本论文开展了MRE材料、器件及控制的系统性研究,主要内容归纳如下:（1）针对励磁同能耗、时滞同控制精度互为制约的瓶颈问题,提出了一种高性能多元微/纳米复合MRE材料的研制技术。首先,基于颗粒修饰手段,研制出一种新型花瓣状CIP@Fe Ni颗粒,利用多元复合磁性颗粒开发出了在弱磁场下响应迅速及磁流变效应显著的MRE材料。其次,建立了MRE材料的磁致动态力学性能/瞬态响应时间特性/长时间动态响应特性三大表征系统,对MRE的磁流变性能及响应时间特性进行了系统测试和分析。最后,基于微观力学机理,建立了MRE宏观电-磁-力耦合响应机理模型,并对MRE的响应时间进行了有效辨识。（2）针对MRE器件开发与工程应用需求难以匹配/兼顾的问题,提出了一种面向对象的设计方法及优化理论。首先,根据应用对象—轻钢框架结构的隔震需求及设计条件,实现了对MRE隔震支座核心部件及整体构型的理论分析与设计。其次,结合MRE电磁性能及磁路设计准则,以优越磁控性能、低能耗及快速响应为优化目标,建立了支座几何及综合性能的多目标优化系统。再者,采用遗传算法和有限元方法的联合编程,实现了对支座优化问题的高效化、精确化求解。最后,制造、装配MRE隔震支座并搭建试验系统,对优化结果进行了分析对比验证。（3）针对MRE器件的磁致时滞问题,在常规力学性能表征基础上,形成了器件响应时间测试手段,并建立了静-动态响应评价理论。首先,针对优化设计的MRE隔震支座,分别采用激振扫描法及椭圆法对支座的振动传递特性和力-位移特性进行了表征,分析得到了支座固有频率、等效刚度及等效阻尼等重要性能参数的变化规律。其次,研究了支座的磁致静-动态响应时间特性,包括电流响应、磁场响应及静-动态力响应,以此对支座的时滞进行了深化评估。最后,对支座中各物理场的时滞成因和组成进行了分析,并在响应速度的提升方法上给出了有效建议。（4）针对MRE器件在不同工况下的动力学建模精度低的问题,设计了基于遗传算法和粒子种群算法优化的BP和NARX神经网络建模策略,实现了对器件正、逆向动力学特性的有效描述。首先,基于MRE隔震支座的动力学测试数据,建立了支座的Bouc-Wen、优化BP和NARX神经网络正向模型,以在数值仿真中代替真实支座产生输出力。其次,建立了支座的优化BP和NARX神经网络逆向模型,以在控制试验中确定励磁电流。最后,对各模型的精度进行了对比分析,择出了最优正逆模型组合,并采用联合仿真验证了MRE隔震支座正逆模型的有效性。（5）针对时滞系统下地震波震动抑制困难的问题,设计了一种基于状态反馈的时滞线性二次最优（TD-LQR）控制器。首先,搭建了一套缩小型MRE柔性轻钢框架系统,对其进行了数值模型分析,建立了结构体系的运动及状态方程。其次,基于MRE半主动控制条件设计了隔震系统的On-Off控制、模糊控制、LQR控制及时滞LQR控制算法。再者,构建了MRE隔震系统的控制仿真系统,评估了各个算法的控制效果。最后,开展了MRE隔震系统实时控制试验研究,在随机地震波激励下,验证了时滞LQR控制算法的有效性。