在不同的转换结构形式中，预应力混凝土空腹桁架转换结构有利于大型管道设备系统的布置、有利于建筑室内的采光，能够解决转换梁刚度突变过度严重问题，并且可以形成更大的使用空间。然而，目前对预应力混凝土空腹桁架转换层上抬框架结构形式的抗震性能研究尚显不足，现行的国家设计规范也没有提出明确的设计要求。因此，对该类结构体系抗震性能的深入研究显得十分必要。本文采用面向对象开放程序OpenSees软件，以本课题组完成的预应力空腹桁架转换结构低周反复荷载试验为模拟分析对象，验证OpenSees软件分析预应力空腹桁架转换结构的可行性；通过静力弹塑性分析，对比研究考虑不同跨度、烈度及等效剪切刚度比因素的5榀该结构体系，在地震作用下的承载能力、刚度、延性、局部变形、塑性铰分布、耗能能力和破坏机制等；另外对地震作用下预应力与非预应力空腹桁架转换结构进行了静力弹塑性对比分析。研究分析得出以下结论：①完善了本课题组提出的预应力空腹桁架转换结构设计原则。该类结构设计原则为：强化转换层及其下部、相对弱化转换层上部；考虑多道防线的设计思想，下弦和下部的框支柱作为结构的最后一道防线，其次是转换层上部框架柱，其中，与转换层相邻的上部柱柱底和转换层取相同的抗震等级，再次是上弦与腹杆，最后是转换层上部框架梁；除竖腹杆外，转换层上、下层均满足“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计要求，竖腹杆仅考虑“强剪弱弯”，不考虑“强柱弱梁”。②按照课题组提出的设计原则和我国现行相关规范，合理设计的预应力混凝土空腹桁架转换层上抬框架结构体系，整体抗震性能良好，具有较好的延性性能、理想的耗能模式和破坏模式，能够有效控制关键构件的局部变形，满足抗震设防烈度为8度及8度以下地区抗震设计的要求。③该结构体系明显的特征为上下部刚度比较大(下部刚度大)，当转换层下部结构的抗侧刚度接近于转换层上部邻近结构的抗侧刚度时，结构楼层变形较均匀；随着设防烈度的提高，结构的楼层侧移、层间位移角增大，罕遇地震下变形更加趋于向转换层上抬框架集中；随着跨度的增大，转换层与其上抬框架的侧向刚度差距变大，转换层处的楼层侧移及层间位移角较小，变形主要集中在上部楼层。④与非预应力空腹桁架转换结构相比，该结构体系具有较好的承载能力、刚度、延性，而其他的抗震性能，两者基本相当。