结构振动控制包括被动控制、主动控制、半主动控制及混合控制。被动控制在实际工程中得到广泛应用,调谐质量阻尼器(TMD)是一种常用的被动控制方法。碰撞质量调谐阻尼器(PTMD)是一种新型减振装置,在TMD基础上增加了一个限制质量块位移的挡板,并在挡板上安装了粘弹性材料,利用质量块碰撞粘弹性材料提高能量耗散,以得到振动控制效果。本文针对粘弹性材料-钢碰撞力模型和PTMD减振效果开展研究。主要研究工作包括:(1)介绍了结构振动控制的基本理论以及调谐质量阻尼器和碰撞调谐质量阻尼器国内外的研究现状。(2)介绍了现有的碰撞力模型,结合粘弹性材料-钢之间的碰撞特征,提出了考虑粘弹性材料弹性后效的碰撞力学模型。基于能量守恒原理,推导了碰撞力模型中各个参数之间存在的关系。(3)制作了碰撞TMD的碰撞力试验装置,开展粘弹性材料-钢碰撞试验,得到了碰撞力和缩进位移时程曲线。研究了不同粘弹性材料的弹性恢复系数与残余形变率,以及碰撞速度、粘弹性材料厚度对恢复系数的影响。(4)以碰撞力为优化目标,根据碰撞试验得到的碰撞力和缩进位移,采用数值搜索法以及粒子群算法对碰撞阻尼系数和碰撞刚度以及不同的非线性指数等参数进行了辨识。新提出的碰撞力模型和其他的粘弹性碰撞力模型比较,该模型能更好地描述粘弹性材料和钢的碰撞过程。(5)建立了单自由度结构-碰撞TMD系统的运动方程,对自由振动、简谐激励、地震波作用下TMD、碰撞TMD的减振性能进行了仿真分析。