采用巨型柱框架-钢板混凝土组合剪力墙核心简体系的超高层建筑逐年增多，天津117大厦、深圳平安金融中心大厦、上海中心大厦、北京中国尊大厦等大型复杂超高层建筑均采用了巨型柱框架-核心筒结构体系。以北京中国尊大厦巨型分叉柱、大连国贸中心大厦巨型柱抗震设计为工程背景，进行了异形截面多腔钢管混凝土巨型柱模型试件的抗震性能试验研究和理论分析。主要工作与贡献:　　1.以北京中国尊大厦异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱为工程依托，进行了13个1/30缩尺的巨型分叉柱模型试件的低周反复荷载试验研究，重点研究不同水平力作用方向、不同轴力方向及不同腔体构造对巨型分叉柱工作性能的影响，分析了承载力、延性、滞回特性、耗能和破坏特征，揭示了抗震机理。　　2.以大连国贸中心大厦异形截面多腔钢管混凝土巨型柱为工程依托，进行了10个1/7.5缩尺的巨型柱模型试件的低周反复荷载试验研究，重点研究不同水平力作用方向、不同腔体构造巨型柱承载力、延性、滞回特性、耗能和破坏特征的差异，揭示了抗震机理。　　3.基于试验，针对两个重大工程巨型柱构造特点，建立了非线性有限元分析模型及核心约束混凝土本构关系，进行了数值计算，阐明了损伤演化过程。　　4.基于试验和理论分析，提出了针对北京中国尊八边十三腔体下柱、六边四腔体分叉上柱、分叉节点域构造特点的，以及针对大连国贸中心大厦五边四腔体巨型柱构造特点的巨型柱抗震承载力计算模型与方法，提出了抗震设计方法，给出了构造措施，为两个重大工程巨型柱设计提供了依据。　　主要结论:　　1.针对两个重大工程，研发的异形截面多腔钢管混凝土巨型柱具有良好的抗震性能，提出的相应腔体构造措施对提高巨型柱受力性能效果明显。　　2.不同水平力作用方向，异形截面多腔体钢管混凝土巨型柱抗震性能有明显差异，抗震设计中应对称在四角布置巨型柱，以在空间协同工作性能上消除这些差异。北京中国尊大厦巨型分叉柱:长轴方向与短轴方向相比，水平承载力高89.7％～92.5％、弹塑性变形高8.9％～28.8％、2％位移角下耗能高51.5％～89.4％，滞回环饱满程度接近;与长轴短轴呈45°方向，抗震性能介于长轴方向及短轴方向之间:轴向压力与水平荷载作用下，较轴向拉力与水平荷载作用下，水平承载力高55.5％～92.0％、弹塑性变形高60.5％～137.1％、1％位移角下耗能接近，滞回环饱满程度较低。大连国贸中心大厦巨型柱:对称轴方向与垂直对称轴方向相比，水平承载力高2.3％～13.2％、弹塑性变形接近、耗能平均高9.8％，滞回环饱满程度接近。　　3.不同截面构造的异形截面多腔钢管混凝土柱受力性能有较大差异，分腔构造对承载力及耗能能力的提高作用明显，但对延性提高较小;分腔隔板及加劲肋柱根截面断开构造对承载力及变形能力削弱作用较强，工程中不宜采用;截面角部加强构造，可显著提高承载力，但对延性提高较小。　　4.基于试验，建立的异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱、多腔钢管混凝土巨型柱受力性能计算模型，以及提出的抗震设计方法与构造措施，已在工程设计中取得了良好效果，可供类似工程巨型柱设计参考。