由于建筑平面、立面上的需求，塔楼在底部存在较大收进且结构角部在中、高区逐层内收，为避免过多的转换结构构件，最终采用斜柱的方式满足建筑要求；为解决结构侧向刚度不足的问题，设置了伸臂桁架加强层，是一个颇具有代表性的有较多斜柱的带加强层超高层建筑结构。以层间位移角为约束条件，基于增量敏感性优化方法对伸臂桁架的位置及设置道数进行研究分析，基于力学原理分析了斜柱结构的受力机理，并对受其影响的钢梁、楼板进行专项分析，通过ABAQUS有限元软件对分叉柱关键节点进行有限元分析。结果表明：在斜柱楼层范围内，斜柱轴力产生的水平力在核心筒墙体内会造成水平剪力，其拉、压受力特性与斜柱倾斜方向相关，应重点对内倾柱进行加强。斜柱转折处的楼板受到较大拉力时会发生开裂，因此钢梁应考虑能独立承担斜柱的水平分力，按拉、压弯构件进行强度验算。斜柱转折楼层、伸臂加强层及其相邻楼层，均为楼板应力较大位置，设计中需重点关注及加强。通过专项分析加强后主体结构能达到预定的性能目标，且结构关键构件在罕遇地震下不屈服，具有良好的延性。