随着城市化进程的发展，我国各地陆续建造了许多钢筋混凝土高层建筑，以适应城市人口不断增长对房屋的大量需求。高层建筑在数量不断增长的同时，其结构型式和布置也趋于多样化，新的结构型式不断出现，许多高层建筑的结构布置超出了规范的限值，成为超限结构。多功能综合性大厦的出现，使高层建筑的结构布置更是复杂多变。本文采用理论分析和试验研究相结合的方法，研究了目前应用较多的综合性大厦——框支分区剪力墙高层商住楼的抗震性能及空间精细分析和简化分析方法，主要内容为以下几方面： 对一拟建的复杂高层建筑结构，采用1／20比例的空间整体模型，进行了26种工况下的模拟地震振动台试验，观察了结构的破坏过程和地震反应，分析了结构及构件的抗震性能；建立了结构的精细空间模型，利用SAP2000N大型有限元分析程序对结构进行了弹性时程分析；通过有限元分析与试验结果的对比，对结构的抗震性能和抗震能力做出综合评价，认为该结构由于转换层上部去掉部分楼板，既可满足建筑设计的通风、采光等要求，又可达到协调结构转换层上、下楼层抗侧刚度的效果，是一种较理想的有多道抗震防线的结构型式。 为进一步研究这种复杂高层建筑结构的弹塑性性能，本文在国内外现有研究的基础上，提出利用五弹簧杆元、三弹簧杆元及多竖线单元模型分别模拟空间柱、梁和剪力墙，推导了相应的刚度矩阵并给出了恢复力模型；结合试验研究和精细有限元分析的结论，提出线性和非线性单元相结合，刚性楼板假定和弹性楼板相结合的建模方法，较好地解决了空间结构弹塑性分析中占用计算机资源较多的问题；接力大型有限元分析程序——ANSYS，在上述建模思路的指导下建立了结构的空间非线性分析模型，进行了空间三维弹塑性时程分析。计算结果表明，本文采用的单元模型及建模方法是正确的，与试验和弹性精细分析的结果较接近。 在上述研究的基础上，改变原型结构的有关参数，如连接构件的位置及刚度、转换层的 西安建筑科技大学博士学位论文位置、转换大梁的刚度、核芯筒的刚度、楼板开洞的大小等，分析了上述参数变化对结构的动力特性和抗震性能的影响，并对此类结构的设计提出了合理化建议。 结合结构的实际应用，提出了空间并联超单元的简化计算思路，给出了框支剪力墙及核芯筒体的简化处理方法。该方法实用性较强，不需进行大量的编程工作，仅需对现有结构计算程序进行少量修改;简化了结构建模和计算的进程和时间;与精细有限元分析结果相比具有相当的计算精度，可在实际工程中应用。