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钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济性显著、施工方便快捷等优点，是一种高性能、高效的结构及施工技术。近几十年来，钢管混凝土结构在高层建筑、桥梁、地下结构及港口工程建设中得到了广泛应用，取得了重大效益。1995年日本阪神大地震导致某地铁地下工程损坏严重，甚至有墙柱受压破坏导致地面塌陷。地铁车站作为生命线工程的一部分，其结构体系抗震性能尤为重要。鉴于对人流疏散、地下空间环境舒适性和美观性等要求，地铁车站向大空间结构的发展趋势明显，结构体系抗震效果令人关注。北京某地铁车站为地下隧道型大跨空间建筑，结构组成包括由底板、顶板及侧壁剪力墙组成的筒形结构，以及中部双排钢管混凝土Y形支柱。由于地铁车站静空高，柱距大，构件构造复杂，钢管混凝土Y形支柱受竖向压力和地震剪力影响较大，成为该空间结构的关键构件，直接关系到整个结构体系的抗震安全性。因此，需对其抗震性能进行试验研究，以验证设计方法，明确抗震性能，也可为类似工程提供一定的借鉴。本文以上述工程为背景，结合实验设备条件提出了试验单元，对上述地铁车站公共设备区地下空间结构使用的支承体系中的单层钢管混凝土Y形柱进行了低周反复荷载试验研究。主要介绍了缩比试件的选取、设计、制作、安装的过程和试验的方案、进行过程及结果，给出了钢管混凝土Y形柱的水平荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、等效刚度曲线和等效阻尼比曲线统计数据，以及部分主要位置的荷载-应变曲线。试验结果及分析表明：Y形铸钢件、圆形截面钢管混凝土柱、顶板等各部分连接构造安全可靠，能够保证整体结构工作性能良好；试件滞回曲线较饱满，试件等效阻尼比随水平位移的增加而增大，耗能稳定，弹塑性变形能力和抗震性能较好；据实测应变推测可能的薄弱部位是钢管柱底部、圆钢管与Y形铸钢件连接处和Y形铸钢节点分叉处，皆是设计可控的。在拟静力试验的基础上，利用大型通用有限元软件Abaqus对试验模型进行建模和非线性有限元分析，并将数值模拟结果与试验结果进行对比，发现两者基本吻合，进一步印证了以上观点。可为实际设计及施工提供参考，也可为后续研究提供一定的方便。