在高层、超高层框架-核心筒结构设计中,为控制结构水平位移过大经常在芯筒与外排柱之间设置伸臂构件,以提高结构的抗侧刚度。水平伸臂构件一般设置在建筑设备层、避难层空间。设置伸臂加强层对减小结构水平位移非常有效。但在水平荷载作用下,加强层的设置将会引起结构刚度和内力的突变,容易形成薄弱层,结构难以呈现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的延性屈服机制。目前,在高层、超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构中,加强层伸臂大都采用高截面实腹梁,对于钢筋混凝土桁架式伸臂应用较少,也缺乏系统的研究。本文以一个典型的框架-核心筒结构模型为例,采用《高规》建议的设置两道加强层的位置在模型的中间层和顶层布置两道钢筋混凝土空腹桁架加强层,运用三维有限元分析软件SAP2000对带不同节间布置形式的伸臂空腹桁架的结构进行了弹性时程分析,从节间布置形式对框架-核心筒结构的整体工作性能的影响以及对伸臂空腹桁架自身受力性能的影响看,得出了结构采用中间间距大,两边等节间布置形式的空腹桁架伸臂加强层比较合理的结论。另外,采用三维有限元分析软件SAP2000对不带加强层和带伸臂大梁和伸臂空腹桁架三种方案的结构运用振型分解反应谱法进行了分析对比,得出设置桁架式加强层大大缓解了结构刚度和内力的突变,比采用高截面实腹梁对抗震有利。由于采用伸臂桁架在地震作用下桁架杆件将产生较大的轴向拉应力,这使得普通的钢筋混凝土桁架难以满足要求,必须采用预应力混凝土桁架。本文对项层和底层伸臂空腹桁架进行了水平地震作用下的内力分析对比,得出中间层空腹桁架受力比顶层空腹桁架大,并对伸臂空腹桁架采用预应力后进行内力计算,通过计算得出采用预应力后空腹桁架的力学性能得到了较好的改善。