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传统调谐质量阻尼器(TMD)利用主体结构振动过程带动的附加质量球的摆动及附加阻尼来消耗地震能量。粘弹性碰撞调谐质量阻尼器(P-TMD)在传统TMD的基础上,通过粘弹性限位介质层的加入,使得阻尼器中连接的质量球在振动过程与粘弹性材料碰撞从而进一步消耗地震能量。在前期研究中,P-TMD装置分别被应用于输油管道、广播信号塔等结构并进行了数值仿真模拟研究且都取得了很好的减振效果。本文结合P-TMD的目前研究现状,将P-TMD尝试应用于典型高层结构的抗风与抗震应用,以及大跨度连体高层结构高空连廊竖向振动减振问题,主要研究内容包括:(1)P-TMD受控系统的基本运动方程组的建立,进而建立了无控、TMD控制及P-TMD控制系统的状态方程。在阻尼器的处理模型中应用了更适用于粘弹性材料与刚性材料碰撞采用的改进的Hertz碰撞力模型。最后,在Simulink程序中建立了相应的仿真模块。(2)P-TMD应用于Benchmark超高层结构抗风研究。选取了广州新电视塔Benchmark结构模型,仿真研究中风荷载包括从实测台风荷载和由Davenport谱生成的脉动风荷载。风荷载作用下TMD控制和P-TMD控制都可以对结构加速度进行有效控制且控制效果相当。研究结果也表明,风荷载作用下并不能激起P-TMD剧烈的碰撞耗能,因此P-TMD对控制效果几乎没有改善效果。(3)P-TMD应用于Benchmark超高层结构抗震研究。分别在El Centro波,天津波激励下对安装有P-TMD结构进行了地震反应分析。对比了无控结构、TMD结构、P-TMD结构的地震响应,结果表明,TMD在地震激励下控制效果不稳定,在某些激励下几乎没有减振效果。而P-TMD则可以在较小的安装质量比下实现相对稳定的控制效果。进一步讨论了阻尼器的不同设置参数如质量比、预设间隙对控制效果的影响并进行了优化设计。优化后的P-TMD对结构峰值和均方根值控制效果可达55%及60%。P-TMD相对较小的质量比需求也体现了良好的工程适用性。(4)选取了福州市一典型的大跨度连体高层结构,针对高空连廊在人群荷载简谐激振下引起的振动问题,采用P-TMD进行振动控制。结果表明,P-TMD可以有效对高空连廊结构竖向加速度进行有效控制,对加速度峰值的控制效果可达60%以上。相比TMD,P-TMD具有更宽的减振频带,即使在调频频率有一定偏差时仍然有很好的控制效果。本文结果证明了 P-TMD在实际工程减振应用中的可行性。理论分析结果也可以为今后P-TMD减振的工程应用提供必要的理论基础。