建筑结构在服役期间，由于一些自然和人为的因素，往往会因为过大的变形给居住在其中的人们带来不适感，特别是当遭受一些重大荷载，如强烈地震作用时，结构很有可能会产生损伤，因此对结构损伤识别和振动控制的研究，是目前土木工程领域两个非常重要的课题。传统的方法大多是将结构损伤识别和振动控制分开进行研究，但是考虑到二者都同时用到相同的信号采集、传输和收集装置，这样分开处理的方式既不经济，计算效率也不高;同时，结构的最优控制也应该是在能够实时识别的结构时变参数的基础上实现的。　　土木工程领域，考虑到其结构的复杂性、较大自由度数和工程的经济性，通常很难获得完整的结构加速度响应信息。　　基于上述研究背景，本文的主要研究内容如下。　　(1)提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的结构损伤实时识别算法。其主要思想分为三个阶段。第一阶段根据EKF识别结构动力响应和未知的结构物理参数;第二阶段是通过对比与观测得到的结构加速度响应的误差来判断损伤发生的时间和可能损伤的单元;第三阶段是根据不同观测层的加速度响应的误差建立一个目标函数，通过对目标函数进行优化求解，即代入真实的损伤刚度的大小，会使得加速度响应的误差最小，从而达到对损伤的位置以及大小的识别。由于第一阶段需要判断损伤发生的时间和可能损伤的单元，传感器需要优化布置，以实现一个刚度单元的两边至少需要放置一个加速度传感器。　　(2)提出了一种结构损伤识别与振动控制实时相结合的算法。先采用EKF识别结构的动力响应，通过对比观测和预测的加速度误差，对结构进行损伤识别，并实时更新结构的动力响应和物理参数，并由此计算施加在结构上的控制力。本文根据控制力施加方法的不同，即主动控制和半主动控制，采用了两种控制力计算方法。主动控制采用的是瞬时最优控制方法，作动器直接作用于结构上;半主动控制是通过一个由弹簧和阻尼器串联成的控制器放置在结构上对结构进行控制。　　(3)提出了一种在结构响应观测较少时，基于响应敏感度的结构损伤实时识别算法。现实的土木结构往往是复杂的，大多数情况下很难在结构上实现加速度传感器的最优布置，或是布置足够多的加速度传感器。若加速度传感器没有布置在损伤单元附近，则损伤发生后会被布置在较远处的传感器延迟发现，在进行优化求解刚度损伤大小时，需要同时建立结构响应关于结构物理参数和初始速度位移的敏感度。　　数值算例和实验的结果都表明了本文所提出的这些方法的有效性和稳定性。