过去数十年中,我国科技经济水平飞跃式提升,人们对建筑的要求不再仅限于其使用功能,还对其视觉功能、文化艺术功能有了较高要求。在这种背景下,各类标志性的建筑不断涌现。这些建筑为表达其文化含义,发挥其特殊的视觉功能,常采用非常规造型,进而需要采用各类不规则形式的结构设计。成都自然博物馆项目就是其中代表之一,该结构由六座钢结构单元体相互连结而成,竖向构件随结构立面倾斜弯曲,各单元屋盖采用大跨空间网架。依据我国现行规范,本结构的超限情况如下:平面存在楼板局部不连续,平面凹凸不规则,平面扭转不规则、竖向抗侧力构件存在不连续,各单元不对称,由强弱不等的连接结构连接。为确保该结构的安全性,为设计单位提供支持,本文对成都自然博物馆主体钢结构进行了1/25比例缩尺模型振动台试验。获取了结构在各烈度工况下结构的加速度、位移、应变响应以及结构自身动力特性,计算结构层间位移角、扭转角等关键数据,对结构整体及各单元局部的抗震性能进行分析,找出相对薄弱部位。采用试验实测的地面激励,结合有限元分析对原型结构进行弹塑性时程分析,将分析得出的动力特性等结果与试验获取结果进行对比进而验证有限元分析的合理性。采用有限元分析对中部弱连廊支座形式选择与结构前方抗侧刚度较弱单元支撑加强措施可行性进行分析。本文主要结论如下:（1）结构在7度多遇工况下,层间位移角峰值为1/303,小于现行规范1/250限值;7度罕遇工况下,层间位移角峰值为1/104,小于现行规范1/50限值,且结构在试验中保持完好,该结构满足现行的三水准抗震设防要求,整体抗震性能良好。（2）结构平面存在较多错层、大面积开洞等不规则形式,各层刚度中心和质量中心偏移较大,导致结构在地震作用下扭转效应明显,结构整体平动响应频段与扭转响应频段接近,平扭耦合程度较高。（3）结构吊脚单元二层由于同时出现错层与大面积开洞,局部扭转强烈。（4）将有限元分析结果与模型试验进行对比,结构自振频率接近,误差处于合理范围,相同地震动输入下,结构加速度及位移反应结果吻合程度较高,有限元模型具有较高的合理性。（5）结构耗能成分分析表明,结构在八度罕遇至九度罕遇工况下开始进入弹塑性工作状态且塑性程度不断加深,但塑性发展程度有限,结构损伤不大。（6）塑性铰出铰分析表明,吊脚单元柱脚相对薄弱,选取其中响应较大者进行细部塑性铰滞回曲线分析,可以看出出铰构件工作状态良好,尚未发生破坏。（7）通过有限元分析对比,弱连廊支座形式对主体结构影响较小,弱连廊支座采用两端刚接时,连廊自身内力分布相对最为合理,应优先采用。（8）针对试验中结构前方大中庭单元屋盖响应较大的情况,利用有限元分析评估添加支撑的加强方案,结果表明添加支撑可以有效地降低该单元屋盖的加速度及位移反应,加强该单元抗侧刚度。