砌体结构是我国长时期来应用最为广泛的一种结构形式。由于自身材料特性局限导致其抗震性能相对混凝土及钢结构较差,在以汶川地震为代表的历次强震中受损严重。震害现象表明:一方面,严格遵守规范设计的砌体结构基本可以满足抗震要求;另一方面,实现强震作用下砌体结构破坏模式的预期与控制,依据我国现行相关规范尚难以满足要求。根据目前砌体结构抗震存在的问题,本文展开了大量研究工作:前后两年深入灾区第一线对汶川地震后多层砌体结构破化模式进行数次深入调查与研究;借助MSC.MARC有限元数值模拟软件分析地震作用下砌体结构墙体真实的受力状态与应力分布规律;论证指出我国相关设计规范中存在的不足之处和亟待完善之处;全面深入地展开砌体结构各种应力状态下的材料力学性能试验研究;有限元定量分析地震作用下各类破坏模式的主要影响因素与技术指标;分析论证更为合理的砌体结构内力分析理论与抗震承载力设计方法;寻求多层砌体结构合理破坏模式的发生条件和控制方法。本文针对上述问题研究取得了阶段性的成果:从砌体结构各种震害现象中寻找到一般规律,总结出窗间墙破坏、窗下墙破坏及两者混合破坏三类典型破坏模式。对比分析了三类不同破坏模式产生的根本原因,对产生各自震害现象的破坏机理做出了科学合理的解释,提出能够有效耗散地震能量、保证结构整体性的合理破坏模式。借助有限元数值模拟与力学相关理论分析方法,揭示了地震作用下砌体结构窗下墙和窗间墙的力学状态和应力分布规律(二者的应力状态可以用不同应力比和灰缝角度的拉压应力单元表示);建立了主应力单元点及对应平面莫尔圆与墙体内任一点的平面应力状态的对应函数关系,提出砌体结构统一的强度破坏包络线和各种应力状态下平面应力破坏准则;针对窗下墙与窗间墙破坏模式,提出了各自破坏准则的函数表达式。参考壁式框架受力特性建立了多层砌体结构的内力分析模型,提出砌体结构改进的内力分析思路与计算方法;继承现行设计规范,提出砌体结构抗震承载力设计方法,分别建立了窗间墙和窗下墙抗震承载力设计验算表达式;确定高宽比ψ作为不同破坏模式发生的主要控制要素并据此提出了窗下墙先于窗间墙发生破坏的条件,分别从理论设计和构造措施两个层面阐明了多层砌体结构合理破坏模式的发生条件和控制方法。论文研究的意义与价值体现在:为砌体结构双向应力状态下的试验和有限元数值模拟提供参考与借鉴;为各砌体结构强度理论及破坏准则的完善提供真实有效数据;弥补我国现行砌体结构规范中抗震计算理论的不足,为完善多层砌体结构的抗震设计方法奠定理论基础;为实现砌体结构强震作用下多道防线的抗震设防目标要求提供理论支持;为震后砌体结构的恢复重建及一般工程中砌体结构的抗震加固设计提供经济有效的技术措施。