高层钢框架-混凝土核心筒混合结构已成为我国高层建筑的主要结构形式之一。钢筋混凝土核心筒是钢框架-混凝土核心筒结构体系中的重要构件，空间受力，在各水平方向上都具有很大的抗侧移刚度和承载能力，成为这类体系承受风荷载和水平地震作用时主要抗侧力的关键构件，被当作此种结构体系抗震设防的第一道防线。因此，混凝土核心筒在侧向力作用下的性能，直接关系到整个结构体系的性能。然而，对于以钢筋混凝土核心筒为对象的双向加载研究国内外较少。为推进这方面的工作，在已有研究的基础上，采用高宽比和轴压比更大的混凝土核心筒试件施加水平单、双向反复荷载，并选择对构件性能影响较大的加载规则，研究核心筒的破坏形态、承载力、滞回特性、变形等方面的性能。试验结果表明：1、相同的轴压比下，水平单、双向加载核心筒的最终破坏形态均为整体弯曲破坏。单向加载下，腹板墙肢斜向剪切裂缝严重，连梁破坏严重；翼缘墙体下部水平裂缝较多，上部破坏较轻。双向加载下，两个方向墙肢交替充当腹板墙体和翼缘墙体，裂缝相互交织，墙体根部转角处混凝土破坏严重，最终压溃。2、相同的双向加载制度下，在试验范围内不同轴压比试件的最终破坏形态均为底部墙肢受拉钢筋屈服后，混凝土压溃（转角处最为严重），最终发生整体弯曲破坏。轴压比较小的试件开裂裂缝出现较早，剪切裂缝发展较明显，两个方向裂缝相互交织的十分充分。轴压比较大的试件墙肢裂缝主要集中在底三层，墙肢根部混凝土很快压溃。3、在水平双向加载下核心筒在每个方向均有稳定的耗能能力，但耦合作用导致结构承载能力和变形性能相对单向加载较差。4、水平双向加载下，在试验范围内的高轴压比试件，虽能提高结构的承载能力，但导致筒体两个方向的变形性能较差，不利于筒体的抗震性能。5、双向加载试件，在相同的位移幅值下，各单向的滞回耗能大于单向加载筒体，两个方向的总耗能是单向加载的筒体耗能的3倍左右。6、双向加载下不同轴压比试件的连梁两侧的墙肢受力并不平均，受拉墙肢转角大于受压墙肢转角。通过有限元软件ABAQUS对核心筒试件进行了模拟，有限元的计算结果与试验结果吻合的较好，说明所建立的有限元模型较为合理，为理论研究和工程应用提供了参考。