80年代后期,随着我国经济发展,国家综合实力的增强,超高层建筑也得到了迅速发展。超高层建筑可以提高城市的形象,诸多超高层建筑成为当地地标建筑,起到对城市积极宣传的作用。城市建筑向高空发展,特别是百万人口的大城市里,超高层建筑设计和建造依然成为今后的热点。然而越来越多的超高层建筑在高度和平面布置等诸多方面均超出了我国建筑结构设计规范规定的范围,形成了高度高、平面复杂、竖向不规则的超限结构。但结构超限对结构的抗震性能影响极大,因此讨论超限结构在地震作用下的抗震性能则是一个十分有意义的研究课题。本文综合阐述了超高层建筑的发展概况、超限结构的判别标准、基于性能的抗震设计理论以及弹塑性分析方法在国内外的研究现状和重要性。文章以兰州中心希尔顿酒店为研究对象,介绍了希尔顿酒店大楼的工程概况、主要设计条件和设计标准,并对塔楼的超限情况进行了判别。最后根据相关规范制定了结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的抗震性能目标。分析表明兰州希尔顿酒店大楼属超B级高度的房屋,综合选定目标D级为希尔顿大楼的抗震性能目标。运用SATWE计算软件对兰州中心希尔顿酒店大楼在多遇地震作用下结构的抗震性能进行了验算,并运用时程分析方法对结构小震作用下的抗震性能进行了补充计算,综合分析酒店塔楼在多遇地震下的抗震性能和结构特点。研究表明希尔顿酒店大楼在多遇地震作用下最大层间位移角为1/836,除个别连梁外,结构整体处于弹性状态,满足规范在多遇地震下不坏的要求。介绍了静力弹塑性分析方法和弹塑性时程分析方法的原理,运用有限元计算程序PUSH&EPDA对希尔顿酒店塔楼进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析和弹塑性动力时程分析。综合考察结构在罕遇地震作用下的地震响应(结构的基底剪力、最大层间位移角、最大有害层间位移角、顶点位移),判断希尔顿酒店大楼在弹塑性状态下是否存在明显的薄弱层以及是否具有良好的抗震性能。研究表明希尔顿酒店大楼最大层间位移角为1/122,最大顶点位移1.009m,结构构件塑性变形及破坏位置和先后顺序符合设计预期,整体满足规范“大震不倒”要求。最后对两种弹塑性方法计算数据进行对比分析得出两种弹塑性分析方法的异同点,并对结构整体抗震性能及其分析方法进行研究,从而为类似工程设计提供一定的参考依据。