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按照强震区多、高层钢结构框架柱的受力工况，设计了15个不同截面参数的十字形截面钢异形柱模型。利用ANSYS，对模型进行了有限元计算，研究破坏模态、滞回性能、承载能力、耗能能力等抗震性能，对其整体抗震性能进行了综合评价。进行了4个典型截面的拟静力试验研究。有限元计算和试验结果相互应证表明，在截面参数满足构造要求时，十字形截面钢异形柱在罕遇地震作用时，其破坏模态为局部屈曲失稳的塑性破坏，变形以塑性为主，有较高的承载能力，具备较好的延性性能和耗能能力，能够在强震区使用。最后，提出了抗震设计对策。