随着经济的发展和科技的进步，自上个世纪末开始，高层、超高层乃至巨型结构不断涌现。为了满足独具特色建筑形式，多种多样的建筑需求，钢—混凝土混合结构体系成为超高层建筑的主流。作为混合结构体系的一种，竖向混合结构体系在国内外，特别是在日本，得到了较为广泛的应用，体现了较好的经济优势和抗震性能。然而，相对于竖向混合结构体系的工程应用来说，该类结构抗震设计方法的理论研究较为滞后。结构过渡层的设计方法也未能统一，规范中的规定较为保守，具有一定局限性。本文以浦东机场二期航站楼为背景，对该大跨度竖向混合结构中的Y型混合柱进行研究。分析整体结构的计算结果，选择结构中具有代表性的铸钢节点双Y中柱和单Y边柱为对象，根据实际情况，在保证关键受力区不变的情况下，对构件进行简化、缩尺，加工制作了3类试件。通过对6个构件的9次拟静力试验，得到了试件的承载力和变形能力，基本摸清了试件的受力特点，传力机理和破坏模式。借助试验数据绘制了试件的滞回曲线和骨架曲线，从强度、刚度、延性和耗能能力四个方面对试件的抗震性能进行了评定，并与原型构件的荷载效应进行对比，通过计算得出了构件的强度富余系数。借助通用有限元软件ANSYS，对混合柱进行数值分析。在考虑和不考虑型钢与混凝土之间粘结滑移的情况下，分别得到了计算模型的单调加载曲线、滞回曲线及试件的应力应变分布情况，并将结果与试验结果进行对比，验证其准确性和适用性。通过比较发现，加入弹簧单元的数值分析结果，其单调加载曲线与试验结果的吻合相对较好，但滞回曲线都较为失真。最后，对本文的研究工作做了总结，对原型构件的设计提出了建议，并就下一步工作的方向进行了简单讨论。