我国现行抗震规范中给出的设计方法为“两阶段设计，三水准设防”，通过两阶段设计方法实现三水准的设防要求。一般建筑物的抗震设计主要是依据现行抗震设计方法进行设计的，但是历次的地震灾害资料告诉我们，灾害地震的烈度一般会高于设防烈度，导致建筑物大量倒塌。倒塌对建筑物的伤害是毁灭性的，一旦倒塌对建筑物中的人或物的伤害也是致命的。而我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一，在经历了2008年的5.12汶川大地震后，人们认识到了建立室内应急避难场所的重要性和迫切性。为了最大限度地减轻灾害地震损失，必须研究建筑物地震下的抗倒塌问题。本文通过提高设防水平的方法来设计研究具有更高承载力的大跨度拱桁架结构，为研制室内地震避难场所提供参考。　　 本文以跨度120m矢跨比0.25的倒三角形钢管拱桁架结构为研究对象，主要开展了以下几个方面的工作：　　 首先，根据收集到的不同拱桁架几何形式，确定拱桁架几何模型。　　 其次，根据太原地区的各种参数以及已知的荷载情况，依据“三个设防水平”设计出三种不同抗震能力的拱桁架，对其进行自振特性的分析。　　 最后，分别分析三种不同抗震能力的拱桁架在三种不同地震波作用下的响应，每种波考虑三个方向的输入。通过对三种结构分别进行动力时程分析，提取结构在地震波作用下的各种响应指标，包括：最大节点位移、弹塑性临界加速度、结构的变形形态和屈服位移比等，从而分析结构的破坏过程、破坏机理以及三种不同抗震能力拱桁架的经济指标。通过计算分析，本文得到的结论主要有：　　 1、通过提高抗震设防水平来设计钢管拱桁架，结构进入塑性阶段和临界破坏时承受的地面运动加速度越来越大，拱桁架结构的抗震承载力得到较大的提高。　　 2、“设防水平2”比“设防水平1”用钢量增加很小，抗震能力却有了很大的提高，“设防水平3”比“设防水平1”用钢量增加了一倍左右，抗震能力提高了4倍左右，总体说明通过适当提高抗震设防水平设计出的三种拱桁架结构，用钢量增加不大，结构的抗震能力却提高了很多。　　 3、结构的单位用钢量随着抗震设防水平的提高，呈非线性增加。　　 4、结构的位移延性系数跟结构的抗震设防水平没有直接的联系。　　 5、三个设防水平的结构在地震作用下结构的薄弱部位主要在跨中、支座处以及距离支座1/4处。