位于二00八年汶川地震高烈度地区的震损砖石古塔,多数已经得到临时加固修复。然而,关于砖石古塔在地震作用下的破坏形成机理,尚须进一步深入探索。砖石古塔结构在地震作用过程中的动态响应、破坏形态、损伤分布与演化时序,对于研究科学合理的加固修复技术措施,提升古塔结构的抗震防灾性能,具有理论意义与应用价值。有鉴于此,本课题以汶川地震高烈度地区的砖石古塔为研究样本,通过振动台试验与数值模拟分析,研究探讨砖石古塔结构的地震动态响应规律。(1)研制了适合采用小型振动台进行振动试验的砖塔模型。对震区古塔的几何特征与结构构造特征进行分析,提取了四川典型方形平面楼阁式古塔结构的基本参数,设计了砖塔模型。根据砖石砌体结构细观构造与破坏机理,通过比选各种材料与加工工艺,研制了特型小砖与粘结砂浆。对模型的刚度与附加质量进行了分析计算,使小比例模型结构的基本动力特征参数适合使用小型振动台进行振动试验。(2)研究了采用小型振动台进行砖塔振动试验的加载工况、试验步骤及相关技术。选用汶川地震什邡八角地震波,运用Seismosignal工具软件对地震波原始记录数据进行过滤、修正与调整,使小比例模型在调整后的地震波激励下与原型结构在修正的原始波激励下的地震响应峰值与频谱特征趋于一致；对小型振动台系统了校验,对比输入地震动数据与台面输出振动数据的峰值、频谱特性,对输入数据进行非线性修正,形成新的输入振动数据,使得台面输出的振动波特征与初始输入地震动数据特征一致。(3)对不同组别模型进行振动试验,研究砖塔的地震响应规律。采用小量级逐级加载方式激励砖塔模型,通过传感器拾取相关的数据,对数据进行解析,得到砖塔模型相关位置的响应加速度、位移与结构频率变化等参数；采用速度为1000帧/秒的高速相机,观察记录砖塔结构损伤出现的位置、大小、时序与演变过程。(4)比较分析振动试验数据,研究砖塔模型的非线性时程分析技术。在输入相同地震动、不同加速度峰值的情况下,对砖塔的动态反应分别进行了弹性与弹塑性时程分析计算,得到模型在不同烈度状况下的振动反应特征。研究了传统砖砌体的材料破坏准则,优化了显式积分步长,给出了具体分析操作方法及技术参数。采用显式动力有限元分析程序,通过输入地震动,模拟出样本古塔在汶川地震中的破坏演变过程,并将破坏过程通过动画呈现出来,为深入研究古塔破坏的时序与演变过程,归纳总结破坏机理提供了一条重要途径。本课题通过小比例缩尺砖砌体模型在振动台上的试验研究,对地震作用下砖塔结构的动态反应及破坏规律进行了经济而有益的探讨。然而,小型振动台、计算机硬件与软件的局限性,关于砖塔模型结构与原型古塔结构的地震响应的非线性定量关系、各类损伤在砖塔动力分析模型中的表征与描述,尚有待进一步探索研究。