带桁架转换层的结构是一种竖向不规则的复杂高层建筑结构,其传力途径明确,但由于构造和施工复杂,实际工程应用并不是很多,实验研究也相对较少,尤其是地震作用下的分析远没有普通高层建筑结构成熟,且现行规范对此类的抗震设计也存在一定的局限性。为此,本文在国内外学者分析研究的基础上,深入研究了带桁架转换层的高层建筑结构的力学性能。论文介绍了桁架转换层结构的基本概念和设计原则。针对某工程实例,对转换层及其下部五层,上部十层的结构,用SAP2000建立三维有限元模型,进行结构动力分析,分析结果表明,设置桁架转换层,结构的受力性能符合规范要求;除了低阶振型为主要地震作用的控制因素外,高阶振型对结构的地震作用也有较大贡献,进行结构设计时不能忽略。对带桁架转换层和带型钢混凝土梁式转换的建筑结构进行了总结分析。分析结果表明,桁架转换结构的总体位移、层间位移都比梁式转换大;在桁架转换层所在层,层间位移和弯矩、剪力的突变程度,都比梁式转换大。论文还讨论了随着桁架转换层设置高度的不同,自振周期、振型、层间位移、层间位移角、结构的剪力和层间剪力等方面性能的变化;结果表明,桁架转换层的设置高度变化对整体结构自振周期、主振型及其振型参与系数的影响较小;随着桁架转换层设置高度不同,桁架转换层所在层的层位移均比不设桁架转换层小,且桁架转换层所在层的层间位移最小;即转换层越高,层间位移角突变越剧烈。且地震作用力随转换层的设置高度升高而增大。以实际工程为原型,分别将单层空腹桁架、叠层空腹桁架、混合式桁架、斜腹杆桁架设置在结构的同一层,建立四个模型,对比分析各种桁架形式的受力性能。结果表明,混合式桁架转换层和斜腹杆桁架转换层,从转换层所在层开始,层位移有明显变小的趋势,在转换层附近层间位移突变较大;并且在相同荷载作用下,斜腹杆桁架转换层结构的层位移最小。混合式桁架结构的层间剪力最大,斜腹杆桁架层间剪力最小。