土木工程结构振动控制的研究和应用至今已经有将近50年的历史了,其中控制的研究和实际运用大体上可以划分为三个领域:基础隔震、被动耗能减振和主动、半主动和智能控制。近些年,伴随着我国的建筑行业的飞速发展,高层建筑以及超高层建筑在全国以及世界范围内拔地而起,并且成为各个城市的地标。与此同时,全球板块正处于地震高发期,可以看出结构振动控制的研究价值与前景依然乐观。考虑到主动、半主动和智能控制等控制方法需要实时测量结构的反应或者环境干扰,其控制算法需要在精确的结构模型基础上运算或者决策最优控制力又或是需要在结构上安装能输出很大外部能量的作动器来实现控制等因素,在一般实际工程中较难实施。而本文研究的被动控制系统不需要任何外部能量的输入就能实现结构的振动控制,并且阻尼器种类丰富,在控制结构振动上都有各自的优点,在实际工程运用上具有明显的优势。本文着重研究被动耗能减振中的调谐质量阻尼器的减振方法,通过在结构上设置根据模态分析结果沿结构高度方向布置的非结构构件—调谐质量阻尼器(DMTMD)来改变结构的振动频率,将其调整至主结构频率附近,改变结构共振特性,实现地震作用下高层建筑结构振动控制。文章采用国际结构振动控制的公共平台Benchmark模型,使用有限元分析软件ANSYS对第3阶段20层非线性钢框架抗震结构进行有限元建模,通过模态分析结果验证了模型的正确性。根据模态分析结果本文开展了如下研究工作:(1)介绍了Benchmark有限元模型建模的主要步骤,并且给出了根据结构自振频率沿结构高度方向逐个安装的多重调谐质量阻尼器-DMTMD的设计原理与方法。(2)对单个的集中质量阻尼器-STMD,分散于顶层均匀布置的多调谐质量阻尼器-MTMD以及根据结构自振频率沿结构高度方向逐个安装的多重调谐质量阻尼器-DMTMD在三种处理后的场地地震波下以控制指标为标准,比较这三种控制策略的控振效果。以及对两种不同的DMTMD设计方法进行了介绍,给出这两种DMTMD设计方法下振动控制效果的对比。(3)对DMTMD进行单因素以及多因素鲁棒性分析。并且与单个的集中质量阻尼器-STMD,顶层分散布置的多重调谐质量阻尼器-MTMD的鲁棒性进行纵向对比。计算结果显示这三种TMD布置方案均具有一定的减震效果,其中按照控制阻尼器质量原则设计并根据结构自振频率沿结构高度方向逐个安装的多重调谐质量阻尼器-MTMDS控制效果最优,鲁棒性强。在减小结构顶层最大位移和最大加速度上效果稳定,在减小结构底层最大剪力上有着突出的优势,能够有效避免结构构件例如混凝土墙、柱等主要抗侧力结构的开裂,同时能够将梁的裂缝宽度限制在规范规定范围内。总的来说根据结构自振频率逐个安装的多重调谐质量阻尼器-DMTMD是一种方便、可行的被动控制方法,鲁棒性好,控制效果稳定有效。这种方法有效解决了单个TMD控制系统-STMD以及分散于顶层布置MTMD对结构、荷载以及自身的频率十分敏感,现场安装时存在阻尼器吊装重量大、楼顶场地狭小等施工困难的问题。