高层主次混合结构是一种新型建筑结构体系,主次结构之间分工明确,具有极高的装配率。主结构作为主要的承重和抗侧体系,由于层高较高,跨度较大,主结构框架能够提供的抗侧刚度有限。相比于普通支撑,防屈曲支撑不仅能提供稳定的抗侧刚度还具有减震耗能的优点,目前已经被广泛地应用于实际工程项目当中。然而,在高层主次混合结构中应用防屈曲支撑还缺少相关理论研究和设计指导。基于此,本文依托课题示范项目,对防屈曲支撑主次混合结构的抗震性能和优化设计方法展开了一系列研究。主要内容及结论如下:（1）对高层主次混合结构中轻钢次结构单元形式进行了研究,比较了“半框架”和“全框架”两种次结构形式下结构的整体性能和经济性。分析结果表明,采用“半框架”形式的轻钢次结构在满足整体结构性能要求的同时,相比“全框架”形式,能大大减少次结构梁柱的布置数量,减轻次结构单元的自重,减少结构34%的用钢量,并且室内空间利用率也更高。（2）对比了不同主次结构连接方式对结构变形和构件内力分布的影响。分析结果表明,由于主次结构之间刚度差异较大,不同连接方式对结构整体性能和主结构框架的受力性能的影响较小。采用本文中水平铰接,竖向释放轴向刚度的主次结构连接方式,可以有效的减小次结构梁柱内力,有利于更轻质的次结构模块化设计,同时该连接方式也更方便装配化施工。（3）对高层主次混合结构的抗侧力体系进行了设计,分别建立了普通支撑和防屈曲支撑主次混合结构。以无支撑主次混合结构为参考,进行了7度罕遇、8度罕遇和极罕遇地震作用下的非线性动力时程分析,并从结构动力响应、结构耗能和构件性能状态等方面对比了各结构的抗震性能。结果表明:采用防屈曲支撑的主次混合结构,在结构动力响应和结构耗能方面均要好于无支撑结构和普通支撑结构。防屈曲支撑主次混合结构在地震作用中,轻钢次结构基本不遭受到破坏,防屈曲支撑作为第一道防线,也可以更好地保护主结构框架,减少主结构梁柱损坏。（4）在等刚度替换法基础上,为提高防屈曲支撑利用率,考虑混合支撑布置方案对结构进行优化。进行了不同替换率混合支撑方案在8度罕遇和极罕遇地震作用下弹塑性层间位移角的对比。综合考虑结构抗震性能和防屈曲支撑的投入效益,确定了本结构合理的替换率为36.7%-56.7%,为设计提供参考。（5）设计多个不同抗侧刚度比的高层主次混合结构,研究刚度比对结构抗震性能的影响,确定了合理的刚度比取值范围。采用变刚度比设计对固定刚度比为2的设计方案进行优化。结果表明:采用变刚度比设计能够在相同支撑用钢量的前提下,提高结构的抗震性能;在相同抗震性能的前提下,减少16.6%的防屈曲支撑用钢量。