斜拉桥以其良好的力学性能和经济性能,在全世界范围内被广泛采用,但由于其结构形式的特殊性,其抗震方面的研究始终是个难点。传统意义上,通过加强结构自身抗力来抵抗地震作用,往往由于地震发生的不确定性,使得结构既不经济也不安全,因此,基于振动控制理论的斜拉桥抗震研究,已受到各国学者的广泛重视。但另一方面,由于桥梁结构的几何形体、构造方式、动力行为及运营要求等方面与高耸房屋建筑结构有较大的差别,目前对于大跨度桥梁结构的振动控制研究还远没有达到对其它建筑结构一样的研究程度。因此,本文尝试通过仿真试验的形式,分别研究采用主动LQG算法以及半主动变阻尼算法对大跨度斜拉桥的地震振动进行控制,研究其控制效果及工程可行性,无疑具有重要的理论意义和工程实用价值.本文首先综述了结构振动控制及其在桥梁工程中的研究及应用概况和斜拉桥抗震研究现状,然后基于结构振动控制理论,以美国Bill Emerson Memorial大桥为背景工程,建立仿真试验模型,接着分别讨论了主动LQG最优控制以及半主动线性变阻尼控制对斜拉桥的控制效果。主要做了以下工作:1.大跨度斜拉桥的有限元评价模型在建模方面应考虑非线性因素,对有限元模型以主从自由度的方式进行降阶处理,作为桥梁结构振动控制仿真分析的基础。2.根据线性LQG最优控制和半主动变阻尼控制基本理论,利用MATLAB的动态系统仿真工具SIMULINK分别建立仿真试验模型,该模型能很好的实现各种控制算法。3.在选择的评价指标基础上,进行了主动LQG最优控制的减震效果比较研究,算法权参数Q和R对控制效果的敏感性分析,系统时滞对控制效果的影响分析。4.分别采用简单Bang-Bang、最优Bang-Bang和限界Hrovat最优控制三种半主动控制算法以及Passion-On、Passion-Off这两种被动控制算法进行仿真振动控制,与主动控制算法进行了比较分析。本文的分析结果表明,在作动器或阻尼器位置不变的情况下,对不同特性的地震波输入,主动LQG控制以及其他半主动或被动控制对桥塔底部内力以及拉索内力都有很好的减小,而对与桥面板位移及桥塔在桥面板高度处的内力控制不明显。此外,半主动控制在系统稳定性、能源保障性等优势的前提下,也能很好的达到主动最优控制的效果,具有很好的应用前景。