TMD是高层建筑结构抗震、抗风等减震控制的主要方法,结构体系频率和控制参数的适配性对控制效果起着决定性作用。现有规范中忽略土对上部结构影响,使得TMD—结构振动控制与实际工程情况存在脱节。另外,确定性分析难以反映地震激励的随机特性和结构在非线性响应阶段的动力特性差异一直是TMD参数匹配问题的两个短板。因此,发展适合于建筑结构特点的随机非线性优化设计成为热点。本文在以下几个方面做了相关的研究工作:(1)针对双链量子遗传算法的缺点,通过对旋转角方向和大小的选择指标研究,发展适合建筑结构优化设计问题特殊性的改进优化算法,克服局部最优解,提高算法的收敛精度和效率。(2)根据“希尔伯特—黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)”,得到不同场地条件下具有随机特性的人工波,研究地震动加速度随机过程。通过比对实际地震动加速度时程曲线,发现二者之间吻合度很高,从而说明本文所选方法生成的随机地震动是合理的、全面的。(3)研究TMD(Tuned Mass Damper,TMD)建筑结构最优控制参数的优化设计,并基于可靠度理论,将位移约束拓展到可靠度层面上,实现考虑土—结构相互作用(Soil Structure Interaction,SSI)影响,研究表明:TMD控制可以对结构的响应起到很好的减震效果。(4)基于能量分析原理,研究多塔结构粘滞阻尼器参数和位置的最优分布。研究表明:多塔结构减震控制中粘滞阻尼器的最优参数及位置不同于一般高层结构,因此,对多塔结构进行减震控制时,不能按照一般高层结构的布置方案,而应该根据多塔结构的特性去布置阻尼器。本文研究的创新点在于:(1)在量子遗传算法的基础上对旋转角参数适当改进,获得更优越的改进自适应双链量子遗传算法,并且成功的运用于土木工程领域。(2)基于概率密度演化方法,将随机载荷下结构位移约束拓展到可靠度层面,发展以合理可靠度及结构层间位移最小为目标的改进自适应双链量子遗传算法,不仅提高了优化效率,而且增加了优化算法的工程实用性。