钢管混凝土（CFT）框架-钢筋混凝土（RC）核心筒-伸臂桁架混合结构具有良好的抗震性能与经济效益,是超高层建筑常用的结构形式。与RC框架相比,CFT框架在相同竖向承载力条件下的截面尺寸及抗弯刚度明显减小,其框架层间抗剪刚度也较小,因此弹性分析中分配的层间剪力远不足结构底部总剪力的20%,较难满足规范中二道防线的设计要求,而强行调整框架部分的剪力则会导致结构成本显著提高。本文以CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架混合结构为研究对象,分别对地震设防烈度为7度和8度区域的单重、双重和三重抗侧力体系的抗震性能进行研究,以大震倒塌风险为唯一控制指标,提出了基于一致倒塌风险的结构抗震设计方法。主要研究内容如下:（1）以CFT框架是否满足二道防线要求为对比标准,通过结构设计软件SATWE设计了烈度为7度和8度共14个具有不同抗侧力体系特征的超高层结构,结构的高度均超过200m。针对CFT框架-RC核心筒结构,设计了不同地震设防烈度的双重抗侧力体系基本模型（2个）和单重抗侧力体系模型（8个）,其中单重抗侧力体系经济性略好于双重抗侧力体系;针对CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架结构,设计了不同地震设防烈度的三重抗侧力体系基本模型（2个）和双重抗侧力体系模型（2个）。通过对比14个结构发现,对于框架-核心筒结构体系,增设伸臂桁架可减少结构总用钢量和总质量,并一定程度提高了结构整体的经济性。（2）采用纤维梁单元模型和分层壳单元模型,建立了CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架混合结构的弹塑性分析模型;采用钢管混凝土构件、单片剪力墙、核心筒试验的实验结果对模型有效性进行了验证。（3）在不同地震动类型（4条典型地震波）和地震动强度（多遇、设防和罕遇地震动强度）作用下,开展了14个结构模型的动力弹塑性时程分析。探究了具有不同抗侧力体系特征结构的顶点位移变化规律;对比分析了在不同地震动强度下结构层间位移分布形态、核心筒塑性损伤状态;研究了基底总剪力和框架剪力占比的变化规律。结果表明,核心筒塑性损伤集中在各结构的底部和连梁端部,且带伸臂桁架的三重抗侧力体系的核心筒塑性损伤最为严重。（4）选取了6条地震波作为地震动输入集合,采用增量动力时程方法对14个结构开展了地震易损性和抗倒塌能力分析。以峰值加速度（PGA）为地震动强度指标;以最大层间位移角为结构损伤指标,得到了结构的IDA曲线簇,结合CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架混合结构的不同性能水准及其量化指标,得到结构易损性曲线,并对结构倒塌概率进行定量评估,得到了结构大震倒塌概率。研究表明,罕遇地震下,结构的倒塌概率均小于0.1%,“提高一度”罕遇地震下,结构的倒塌概率均小于1%,说明各结构均具备优异的抗倒塌能力。（5）根据结构易损性曲线和设计大震强度,对结构的抗地震倒塌能力进行定量评估,得到了结构抗地震倒塌储备系数（CMR）。对比分析了具有不同抗侧力结构体系特征的CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架结构的抗地震倒塌能力。结果表明:不满足规范二道防线要求的结构,可通过提高核心筒的抗震构造措施并形成单重抗侧力体系,则其不仅具备与双重抗侧力体系基本相同的抗地震倒塌能力,且具有更好的经济效益。设置伸臂桁架加强层将使结构体系的抗地震倒塌储备稍有降低（下降幅度2.5%以内）,但结构仍具备足够的抗倒塌储备;设置伸臂桁架可使梁柱墙截面减小和用钢量降低,具有较优异的经济性和建筑功能。与CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架结构的三重抗侧力体系相比,CFT框架不满足二道防线要求的双重抗侧力体系,不仅用钢量较低,且抗倒塌储备明显提高。最后,综合评估结构大震倒塌概率和抗地震倒塌安全储备,提出了CFT框架-RC核心筒-伸臂桁架混合结构基于一致倒塌风险的抗震设计方法。