国内地铁车站多采用箱型框架结构体系,其框架中柱承受巨大的竖向荷载,是地铁车站结构的抗震薄弱构件。研究表明,框架柱变形能力不足是引起地铁车站结构震害的主要原因。因此,在满足中柱竖向承载能力的基础上,提高其水平变形能力是提高地铁车站结构抗震性能的关键。拥有双重钢筋骨架约束的钢筋混凝土加芯柱具有更好的竖向承载和水平变形能力,以加芯柱替换地铁车站中的普通框架柱,可以改善整个结构体系的抗震性能。本文以南宁清平坡地铁车站实际工程为研究背景,采用试验研究、数值模拟和理论分析相结合的方法,对地铁车站中加芯柱的抗震性能进行研究。主要研究内容和成果如下:(1)完成了4个1/2缩尺的地铁车站加芯柱和普通框架柱试件的拟静力试验,研究了地铁车站加芯柱和普通框架柱的破坏模式和抗震性能,并分析了剪跨比和增设芯柱等因素对框架柱抗震性能的影响。试验结果表明,各试件最终均发生受拉侧纵筋屈服、受压侧混凝土压碎的压弯破坏;各试件滞回环较为饱满,表现出良好的承载、变形和耗能能力;加芯柱的水平承载力和延性均大于普通框架柱,具有更好的抗震性能;剪跨比对试件抗震性能有很大影响,剪跨比较小的柱试件其承载力较高,而变形能力较差。(2)使用有限元软件ABAQUS对地铁车站中加芯柱和普通框架柱的缩尺试件进行建模分析,并利用已经验证的数值模型,来研究轴压比、剪跨比、芯柱面积、箍筋间距、纵筋直径以及混凝土强度等参数对地铁车站加芯柱抗震性能的影响规律。结果表明,模拟结果与试验结果能够较好吻合;地铁车站加芯柱的水平承载能力随着轴压比、配箍率、纵筋直径、混凝土强度的增大而增大,随着剪跨比的增大而减小;其水平变形能力随着剪跨比、配箍率的增大而增大,随着轴压比、混凝土强度的增大而减小;加芯柱相较于普通框架柱具有更好的抗震性能,尤其在高轴压比条件下。(3)通过对地铁车站中加芯柱和普通框架柱的无量纲骨架曲线进行分析,提出了一种以试件开裂点、屈服点、峰值点和极限点为转折点的四折线骨架曲线模型;根据平截面假定、材料本构关系和力学平衡方程,建立了地铁车站加芯柱和普通框架柱在各特征点处的水平荷载和位移的计算模型。通过与试验结果比较,各特征点处的荷载和位移的计算值与试验值能够较好吻合。(4)以拟静力试验所得的滞回曲线为依据,对地铁车站加芯柱的强度退化、刚度退化等滞回规则进行回归分析,并结合所提出的四折线骨架曲线模型,建立了地铁车站中加芯柱的恢复力模型。