作为安全等级为一级的构筑物,吸热塔具有重心高、荷载大、低阻尼的特点,故而其本身易产生较大附加弯矩,在地震作用下鞭梢效应明显,因此对此种结构的抗震性能研究十分重要。本文以摩洛哥的Noor III光热电站吸热塔为研究对象,根据SAP2000有限元软件模拟,对原型塔的地震响应规律进行了研究,并确定了该吸热塔的振动台缩尺模型简化设计方案,设计并制作了其1/20振动台试验模型,并进行了三向地震动输入振动台试验。试验测试了模型的动力特性及在不同烈度地震波作用下结构的加速度、位移及应变响应,结合有限元分析验证了模型设计与加工的合理性,并分析了模型的破坏情况和地震响应规律。同时将模拟与试验相结合,对TMD控制设备进行最优参数计算及减振性能研究。本文的研究内容主要分为三个部分:(1)原结构吸热塔的整体抗震性能分析,其中包括模态分析、反应谱分析和动力时程分析。通过建模计算得到结构的自振特性和自重周期,同时比较了风与地震荷载、水平与竖向荷载对吸热塔影响程度的不同,结果表明:对于高耸结构来说,风荷载的作用不容忽视,竖向荷载对结构的影响较小,主要还是以水平荷载为主,原型结构在线性和非线性时程分析下均能满足抗震设防要求。(2)结合振动台实际参数和材性试验结果,对试验模型进行简化设计,按1:20的比例制作缩尺模型,通过振动台试验检验结构在真实地震动输入下的整体和局部性能,结果表明:吸热塔模型可以满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准设防目标,结构薄弱部位位于塔身中部变截面处,混凝土筒与钢筒转换高度处发生刚度突变,顶部产生鞭梢效应。(3)采用数值寻优方法,利用MATLAB优化工具箱进行最优化分析计算,得到TMD的最优刚度和最优阻尼比,根据最优参数设计TMD减振装置,用于振动台试验中。最终通过加速度减震率和位移减震率进行减振对比,结果表明:经最优参数设计而成的TMD减振装置可有效减小地震动对吸热塔结构的响应。