拱式转换层作为一种新型的转换层结构，具有刚度大、自重轻、能跨越较大跨度，可为建筑增加使用空间，节省工程造价等特点。其抗震能力是确保该结构抗震安全性的重要指标。 本文在总结前人工作的基础上，进行了两榀拱式转换层结构的试验研究，一榀进行竖向荷载作用下试验研究，分析该模型竖向受力特征、裂缝开展、变形状态、破坏形态等力学性能，另一榀进行竖向及水平反复荷载作用下的拟静力试验研究，分析其荷载—位移滞回性能、观察裂缝开展情况和破坏形态，从而研究结构滞回特性、延性、耗能、刚度退化、等效阻尼等抗震性能。另外，采用ANSYS有限元软件进行了该结构力学性能空间分析，研究了高位转换的地震反应特性。 研究表明：(1)预应力提高了拱式转换层下弦杆的刚度和抗裂能力，使下弦杆在竖向荷载作用下的挠度降低，裂缝宽度大大减小，有效地改善了构件的使用性能，增加了结构的耐久性；(2)拱式转换层框架结构设计时遵循：“弱转换层上层、强转换层本层、更强转换层下层”的原则；转换层按“弱上弦杆、强斜腹杆和竖腹杆、更强下弦杆”的原则；转换层上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则，可以形成梁铰耗能机构，具有较好的延性、耗能及抵抗强震的能力；(3)拱式转换层结构当转换层位置较高时，转换层附近层间位移角发生突变；(4)在抗震设计时，应对转换层上、下结构的等效侧向刚度比、层间位移角比进行限制，当转换层较高时，提高柱的强度和延性。