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为了研究框架核心筒结构在地震作用下的动力响应规律和抗震性能,本文以一幢地上41层的框架核心筒结构作为原型,根据动力相似理论设计并制作了一个1/50缩尺试验模型,在同济大学土木工程防灾国家重点实验室完成了振动台试验。试验时,按加速度相似系数和时间相似系数分别对台面输入地震波的加速度峰值和时间间隔进行放大和压缩,并按照加速度峰值由小到大的顺序依次输入El-centro波、Kobe波和上海人工波。为了得到结构在不同水准地震作用前后的自振频率、阻尼比和振型曲线等动力特性的变化情况,在不同加速度峰值的地震波输入前后,都以加速度峰值为0.07g的低频白噪声对模型结构进行扫频。根据试验结果,对结构在不同水准地震前后的自振频率、阻尼比和振型曲线等动力特性变化情况进行了分析,对结构在不同水准地震前后的加速度动力放大系数、最大位移响应、层间位移角、应变响应和层间剪力等动力响应进行了计算与分析,同时,根据试验模型的受力情况建立了试验模型的ANSYS有限元模型并进行了模态和瞬态分析。研究结果表明：随着振动次数的增加,结构刚度退化,自振频率降低,阻尼比基本呈增大趋势,振型曲线的幅值减小；实验结束后,模型结构的动力特性和实验前相比,变化并不大,说明在整个试验过程中结构的损伤不大；台面输入地震波的加速度峰值和波形共同决定了结构的动力响应的大小；当台面输入加速度峰值为0.133g时,结构的最大层间位移角为1/1016,满足我国现行规范中的弹性层间位移角的限值要求,原型结构能够达到“小震不坏”的抗震设防标准；当台面输入加速度峰值为1.14g时,最大层间位移角达到1/177,超过规范中的弹性层间位移角限值,但仍满足弹塑性层间位移角的限值要求,试验时,模型结构并未产生明显的倾斜,说明结构具有良好的延性,能够满足我国现行规范中“大震不倒”的抗震设防标准。本文研究结果为同类高层结构的抗震设计提供一定的设计依据。