随着建筑结构使用要求的不断增加，建筑施工技术水平的快速提高，设计理论的不断成熟和完善，转换结构越来越多的出现在当下的建筑中。转换结构作为结构设计中的一个难点所在，相关的规范也通过不断的完善来保证其安全性与适用性。这其中，梁式转换层虽然应用最为普遍，但在托柱形式的梁式转换结构中，其截面往往很大，这给工程施工带来很大困扰，也对结构的抗震设计带来诸多不利因素。此外，转换梁的变形还会直接影响到结构上部框架的受力，结构设计师在保证转换结构设计满足相关要求的同时，还需要反复验证上部结构是否能够承受转换结构带来的附加内力。现阶段的主流建议是，适当调整上部框架承载力作为结构的二道防线。而真正能充分利用结构上部框架形成整体转换结构的设计理论和工程实例都非常有限。由此，本文针对托柱转换结构中，转换梁与上部框架共同作用形成整体转换结构的可行性，进行相关的理论分析和工程验证，主要内容包括：（1）总结转换结构与上部框架共同工作的相关理论，并整合利用上部框架形成整体转换结构的经典工程实例。（2）结合工程实例与相关理论对不同结构布置的空腹桁架进行分类，并且以空腹桁架转换体系和双层转换梁体系为立足点，尝试比较分析不同思路的转换方案，验证各种方案在竖向荷载，水平荷载下的受力特征。并利用ANSYS对多种模型进行优化分析，寻求在满足变形要求、材料强度要求的前提下最为合理的布置方案。并针对优化结果做出理论上的分析。（3）基于ATC40中的相关理论，结合我国抗震规范对一榀框架的三种转换方案进行静力弹塑性分析，比较分析三种方案的塑性开展过程和塑性铰分布，以及各方案中层间位移角的变化特点。从抗震性能的角度比较不同转换方案的优缺点。（4）利用ETABS对某含托柱转换结构的框架筒体结构进行优化设计，优化方案中通过调整转换层及其上部两层的截面布置，使结构形成类似叠层空腹桁架的整体转换体系。比较分析实际结构与优化方案在不同工况下的受力特征，并结合结构的层间位移角、框架内力、结构周期等相关计算结果评估结构的抗震性能。