在地震灾害尚不可避免、结构型式又趋于多样化的背景下，对结构尤其是复杂高层结构进行整体抗震性能研究，在改进抗震性能评估方法、促进工程设计合理化方面具有极其重要的意义。另外，在近年美国(1994年，北岭)、日本(1995年，阪神)与中国(2008年，汶川)等国家发生的地震灾害表明，按照现行抗震设计思想设计的建筑物具有良好的抗倒塌性，有效地降低了因结构倒塌而造成的人员伤亡。然而，震害调查也发现由结构破坏而带来的经济损失是惊人的，远远超出了预期的估计。这就足以充分说明抗震设计，在强调生命安全同时，必须考虑经济损失。也即是说，不仅要防止建筑物发生倒塌破坏，同时也要有效地控制建筑物的其他破坏水平。因此，必须采用更加合理的设计原则，来处理初始投资和风险之间的关系，这就是成本-效益准则。成本-效益准则作为基于性能抗震设计的一个基本原则，反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变，即从以往只注重结构安全，向全面注重结构性能、安全及经济等诸多方面发展。根据成本-效益准则，结构设计应按照结构性能的要求，利用所拥有的资源，寻求合理的、满意的、足够安全经济的设计方案，即在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡。　　 在此背景下，本文以一个工程实例一某型钢混凝土(SRC)高位转换超高层结构为基础，主要进行了以下四个方面的研究：(1)SRC高位转换超高层结构振动台试验研究；(2)SRC高位转换超高层结构振动台模型弹性及原型结构弹性及静力弹塑性有限元数值分析；(3)高层钢筋混凝土框架结构基于成本-效益准则的优化设计研究；(4)SRC高位转换超高层结构基于成本-效益准则的优化设计研究。具体内容如下：　　 1、针对本文的研究对象SRC高位转换超高层结构的具体特点，介绍了缩尺(1/30)模型振动台试验的全过程，详细分析了整体结构振动台试验模型材料选取、动力相似关系确定、模型简化、试验方案设计，以及到最后实施试验和对试验报告数据进行处理与分析。模型振动台试验结果表明，该结构体系设计合理，具有较大的水平刚度，在地震作用下位移反应和扭转效应比较小，满足规范抗震设防要求。另外，试验与计算结果也表明，本文对SRC高位转换超高层结构振动台设计方法是可行的，具有足够的准确度；　　 2、运用有限元软件MIDAS GEN对该SRC高位转换超高层结构进行多遇地震作用下的弹性计算分析。分析的内容主要有以下几个方面：振动台模型结构的模态、弹性时程分析；原型结构的模态、反应谱及弹性时程分析，并将计算分析结果与试验结果进行了对比，振动台试验结果验证了有限元数值分析的合理性与准确性；　　 3、在结构弹性计算的基础上运用MIDAS GEN对该SRC高位转换超高层结构进行了静力弹塑性分析。结果表明。设计合理的SRC高位转换超高层结构.在大震作用下具有良好的耗能能力、延性及理想的屈服破坏机制。运用能力谱法对结构的整体抗震性能进行评估，获得了较好的效果；　　 4、在已有全寿命造价模型的基础上，提出了三目标函数全寿命造价优化模型。与已有全寿命造价模型相比，该模型除考虑结构初始造价、损失期望外，还考虑了反映结构设计与施工复杂性的构件截面类型数量；另外，还将结构在其运行期间的检查、维护费用及由于优化导致建筑使用面积变化所引起的租金收益影响也列入到结构全寿命造价中。最后，基于所提出的优化模型，采用多目标遗传算法搜索引擎，运用MATLAB语言开发了高层钢筋混凝土框架结构基于成本一效益准则的自动优化程序，优化结果给出多种可供业主选用的设计方案。结果表明，在满足规范的优化设计方案解集中，业主可依据三个目标函数的量值、个人的工程经验以及经济能力来选择所想要的设计方案。优化设计结果体现出多样性、可选择性、业主主动参与性及可依靠经验等特点；　　 5、给出高层建筑结构基于成本-效益准则的优化设计流程，并针对本文的研究对象SRC高位转换超高层结构进行基于成本-效益准则的优化设计研究。鉴于SRC高位转换超高层结构的特殊性及复杂性，本文研究中对前述提出的三目标函数全寿命造价优化模型进行简化，并将简化后的模型应用于该超高层基于成本-效益准则的优化设计中。运用单目标遗传优化算法确定了该超高层结构考虑初始造价与损失期望的最小全寿命造价及相对应的小震下最大弹性层间位移角；另外，以结构小震下最大弹性层间位移角为控制性能指标，进行分离变量处理，给出了若干以初始造价、损失期望为目标函数且考虑与不考虑人员伤亡损失的全寿命造价设计方案及其相关性能指标，可供业主灵活选择；最后就结构最小全寿命造价对结构设计基准期和折现率的敏感度进行了研究。