在水平与竖向地震共同作用下框架柱轴力会发生变化,且变化幅度不容忽视。目前对变轴力柱抗震性能的研究主要集中于水平地震,但震后灾害分析表明竖向地震引起的轴力变化可能对构件破坏有较大影响。为研究水平和竖向地震共同作用引起的轴力变化对钢筋混凝土柱（RC柱）抗震性能的影响,设计了两根足尺RC柱试件,采用湖南大学大型多功能结构加载装置（HNU-MUST）对两个试件分别进行水平单向拟静力试验、水平和竖向双向拟静力试验,然后结合数值模拟探讨了不同加载方式、不同初始轴压比、纵筋强度对其抗震性能的影响,本文主要研究方法和结论如下:（1）采用OpenSees纤维模型对一榀七层三跨平面框架进行时程分析,考虑水平地震作用、水平与竖向地震共同作用两种情况。研究发现:存在竖向地震作用时,底层框架柱轴力会有较大幅度变化,可能会使其处于较高轴力水平或者处于受拉状态,且轴力变化频率明显加快;同时竖向地震与水平地震峰值加速度比值（V/H）越大,轴力变化幅度就越大。（2）设计了两根足尺RC柱试件,以框架柱轴力变化特征为依据拟定了试验加载方案,试件1为恒定轴力加载,试件2为变轴力加载,轴力变化频率为水平位移的3倍,对比分析了两个试件的试验结果。结果表明:两个试件均发生压弯破坏,较大的轴力对水平裂缝开展有一定的限制作用;变轴力柱的裂缝开展和滞回曲线不对称,位移较大时相同位移条件下变轴力柱破坏更为严重;与定轴力柱相比,变轴力柱正向加载时,其承载力和初始刚度降低,延性系数减小;负向加载时承载力和初始刚度有一定幅度的提升,但退化速度更快,同时延性系数有较大幅度降低;此外,变轴力柱的最大单圈耗能低于定轴力柱且更早进入耗能下降阶段。（3）采用OpenSees纤维模型刚度法对试验进行模拟,验证了模型的有效性,然后使用该模型模拟了以下几种工况:轴力相对于水平位移不同变化频率、不同相位、不同轴力变化幅度、不同初始轴压比。结果表明:轴力相对于水平位移奇数倍频率变化得到的滞回曲线具有不对称性,而偶数倍频率变化则对称;轴力相对于水平位移的相位对RC柱滞回性能有一定影响,位移到达幅值时轴力也到达峰值是一种对抗震性能较为不利的加载工况;轴力变化幅度对抗震性能的影响与轴力相对于水平位移的相位有关,位移幅值对应较大轴力的情况下,轴力变化幅度越大,框架柱的抗震性能越差,位移幅值对应初始轴力的情况下,轴力变化幅度对框架柱抗震性能影响较小;轴力变化幅度相同时,增大初始轴压比会加快变轴力柱承载力退化速度,降低其延性。（4）基于OpenSees纤维模型刚度法探讨了纵筋强度对变轴力RC柱的影响,为考虑轴力变化的工程结构初步设计提供参考。纵筋优化替换既可节省钢筋用量又可提升抗震性能,一定程度上能够削减轴力变化对框架柱造成的不利影响。等强度替换和等体积替换均存在一定缺陷,其中等体积替换可提高RC柱的承载力与耗能能力,同时不会降低其延性,虽然可以削减轴力变化对框架柱造成的不利影响,但并不会减少钢材用量;等强度替换虽然可以节省钢筋用量,但是会使其承载力和耗能能力稍有降低,不能削减轴力变化对框架柱造成的不利影响。