近年来，超高层建筑的抗震性能及安全性颇受关注。如何合理地设置减震装置达到预期性能目标，又不对使用功能造成影响，已成为国内外研究学者的研究课题。超高层新型消能伸臂体系利用核心筒与外框柱相对变形较大的特点，在部分冗余的伸臂与外框柱之间设置竖向连接阻尼器，可较好的解决上述问题，目前已成功运用到实际工程中。为使该种新型消能伸臂体系进一步推广使用，亟需对其抗震性能和动力可靠度作进一步深入的研究。为此，本文主要开展了以下研究工作：（1）对超高层新型消能伸臂体系进行频域分析。从确定性分析的角度，根据阻尼器对结构的附加振型阻尼比对阻尼器的位置和黏滞系数进行优化分析，并以结构的顶层位移、速度和加速度为例，从传递函数上研究新型消能伸臂体系减震机理；进一步，从随机分析的角度，基于Kanai-Tajimi谱随机地震动模型，采用虚拟激励法与精细积分相结合的计算方法，分析新型消能伸臂体系分别在突加白噪声与时间包络函数调制下顶层位移、速度和加速度响应方差的减震效果；（2）对超高层新型消能伸臂体系进行动力时间历程分析。首先，比较了四种传统抗震结构（无控）的动力特性、层间位移角与楼层加速度的区别,从中挑选出合适的结构模型作为新型消能伸臂体系的原始模型；其次，考虑黏滞阻尼器和防屈曲支撑阻尼器两种控制策略，输入七条天然波，比较新型消能伸臂体系在不同地震波作用下层间位移角和楼层加速度的减震效果，并对这两种控制策略下新型消能伸臂体系的抗震性能进行定性比较；最后，根据响应方差微分李雅普诺夫方程和Kanai-Tajimi谱形成了扩展的状态方程，利用PIM-CSD工具箱求解，并与频域分析结果进行对比验证；（3）利用随机概率密度演化分析理论这一有力工具，对超高层新型消能伸臂体系进行概率密度演化分析和动力可靠度分析。首先，简要的介绍了概率密度演化方程的建立、数值求解以及基于首次跨越理论动力可靠度计算的相关理论；其次，分别考虑随机源来自地震激励、阻尼器参数、以及结构自身的质量、刚度、振型阻尼比时，采用等价极值法（EEVM）分析新型消能伸臂体系的结构等价极值概率密度分布及动力可靠度，并采用总变差不增（TVD）有限差分格式给出结构典型楼层随时间变化的概率密度演化过程；（4）将超高层新型消能伸臂体系应用于工程实践。以某一实际工程的层间位移角为控制目标，对新型消能伸臂体系中松开伸臂的位置、黏滞阻尼器的参数进行了优化，并与常规消能减震方案的减震效果进行了对比分析。研究表明，将超高层结构中冗余的伸臂设计成新型的消能伸臂体系，具有良好的抗震性能和更高的可靠度，经济性较好，可望在实际工程中推广。