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碰撞作用可能导致建筑构件的破坏甚至建筑倒塌,但碰撞过程中的能量耗散也可以用于结构减振。本文提出并验证了基于粘弹性理论的碰撞力模型,将该方法用于碰撞调谐质量阻尼器（Pounding Tuned Mass Damper,PTMD）的碰撞力计算,研究了地震作用下PTMD对海洋平台和高层钢结构的减振效果问题。具体开展了以下四个方面的研究:1)介绍了粘弹性力学的基本理论,主要包括常见的本构关系和蠕变松弛等粘弹性材料特有性质,并重点介绍了三参数模型并推导了其蠕变和松弛的数学关系。提出了基于粘弹性理论的碰撞力模型,得出了该模型的一般分析过程和常见接触面性质的碰撞力计算公式。2)根据已公开发表的钢-钢碰撞和混凝土-混凝土碰撞实验数据验证了提出的基于粘弹性理论的碰撞力模型的精确性,并进行了参数研究,最后开展了自制PTMD小型振动台实验。结果表明:基于粘弹性理论的碰撞力模型既能够较精确合理的描述弹性碰撞过程也能够较精确合理的描述非弹性碰撞过程,对该碰撞力模型的三个独立参数参数研究表明,E2和C对模型的影响显著,但E1影响较小。小型振动台实验结果与数值模拟符合较好,说明本文模型可以较为精确的模拟钢材与粘弹性材料之间的连续多次碰撞问题。PTMD可以有效抑制结构外激励下的响应,也可以加快结构在自由振动下的能量耗散,使结构快速静止。3)针对PTMD对单自由度（SDOF）结构的减振效果问题,研究了地震作用下PTMD对导管架式海洋平台结构的减振效果。附加阻尼、间隙比和材料属性是PTMD对海洋平台结构减震是否有效的三个关键参数,但PTMD对接触界面性质不敏感。通过参数研究确定了PTMD的最优参数。与TMD相比,优化后的PTMD存在着减震率、鲁棒性、有效频率带宽和安装空间以及更加经济安全等诸多方面的优势,适用于海洋平台减振。4)针对PTMD对多自由度（MDOF）结构的减振效果问题,研究了地震作用下PTMD对高层钢结构减振效果。结果显示,碰撞材料和预留间隙对PTMD的减振效果至关重要,若碰撞材料等效弹性模量较低,减振率将随着间隙的增大而减小最后趋于恒定;碰撞材料等效弹性模量较高,减振率随预留间隙的增大先上升后下降最后稳定于一个定值。研究了PTMD对高层钢结构在天津波、El波、KOBE波、QIANAN波、TAFT波等不同地震波谱和地震强度作用下的减振效果。结果显示,PTMD对高层钢结构在不同地震强度和不同地震作用下均有较好的减振效果。从减振效果、质量块质量、空间要求和附加质量块重量三方面对TMD与PTMD进行了对比研究。结果表明PTMD对高层钢结构也可以大幅降低阻尼的功率要求、安装空间限制和质量块重量,比TMD更加经济有效。