非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,简称NES)是一类具有非线性刚度的被动调谐减震装置,相较于经典线性的调谐质量阻尼器(Tuned mass damping,简称TMD),优化的NES能够与主结构产生瞬时内共振俘获行为。由于非线性内共振的吸振频带较宽,可望为结构的瞬时地震响应提供宽频控制。本研究综合TMD与NES的优点,提出将TMD与NES复合的调谐减震控制装置形式并研究其减震控制性能。主要工作包括以下几方面:(1)提出一种采用TMD和立方非线性NES复合形式的调谐减震装置,针对典型分析模型,分别对TMD-NES、负刚度NES、以及传统线性化的TMD控制方式进行对比分析。结果表明:当主结构刚度退化显著时,TMD-NES装置仍表现出较稳定的减震效果,且其减震控制效果对输入地震波的峰值加速度变化不敏感。(2)应用小波分析,在时频域上观察TMD-NES装置控制体系的响应规律,发现在地震波输入过程中,TMD-NES装置不仅与主结构自由度产生1:1瞬时内共振俘获行为,还产生了3:1的瞬时内共振行为。相较于经典TMD,TMD-NES装置具有更宽的吸频宽带,为TMD-NES装置具有强鲁棒性提供了一种机理解释。(3)研究了限位碰振对TMD-NES装置减震控制性能的影响,考虑输入地震峰值、调谐装置与主结构的质量比、弹性恢复系数和碰振间隙等因素的影响,对其碰振后的减震控制系统进行鲁棒性分析。结果表明:在最优参数控制下,附加优化的弹性碰振装置可进一步提高TMD-NES装置的减震控制性能。(4)提出一种TMD与立方非线性NES并联的减震控制系统,利用脉冲激励进行对TMD-NES并联减震控制系统的全局参数寻优,以设计出最优的联合减震控制系统。与上面TMD-NES装置相同,分析TMD-NES并联减震控制装置的频率鲁棒性和能量鲁棒性。并针对典型分析模型,分别对TMD-NES并联装置、负刚度NES以及传统线性TMD进行对比分析。结果表明:TMD-NES并联装置在原结构刚度的条件下,非线性能量阱起主要减震控制的作用,线性TMD起辅助作用,而在主结构频率降低的时候,TMD-NES并联装置中的线性TMD部分起调谐非线性能量阱部分的作用。