作为重要的历史建筑文化遗存,砖石古塔在我国有着悠久历史。砖石古塔本身自重大、材料强度低、塔体构造复杂,在风雨、战火等外部因素作用下,古塔普遍受损严重,结构性能退化,需要予以保护。对于在地震中受到损伤的古塔,其结构性能更是发生重大变化。地震损伤对砖石古塔结构动力特性的影响状况,对于研究如何提高古塔抗震性能的措施、保护古塔免遭未来地震的破坏,显得十分重要。因此,本文开展古塔模型电磁式振动台试验,研究模型在地震作用下的动态响应、破坏特征、损伤分布与损伤演化等,对砖石古塔等类似历史文化遗存的保护,具有重要的理论价值与现实意义。(1)研制与原型古塔具有良好相似性的试验模型。归纳总结砖石古塔结构构造特征、常见破坏形态及其损伤特征,选取四川德阳龙护舍利塔为结构原型,根据古塔的结构形态、几何尺寸、材料特性与结构构造特征,以及所用试验振动台功率,研制试验用模型。在选择合适的模型几何尺寸的基础上,计算模型几何尺寸、重量与原型结构的相似比例,根据相似关系准则进一步推算选用材料的强度、弹模等结构性能指标与原型结构的相似关系,确定各参数的相似比例关系。研究模型制作工艺,保证试验用模型的各项技术指标。(2)研究小比例模型小型振动台试验的地震记录波处理方法,对3个试验模型开展振动台试验研究。选用试验原型古塔所在地的四川什邡八角地震台记录的2008年汶川地震波为试验用地震波,根据相似关系,对该地震原波数据进行滤波、修正、压缩等处理,得到振动试验用地震波。将处理过的地震波输入振动台,通过多次迭代进行非线性修正,得到振动台驱动信号,确保振动台的台面输出信号具有选用地震波的频谱特征。制订振动台试验加载方案,对试验模型进行振动试验,记录模型在振动台试验中的动力反应过程与试验数据。(3)对三座模型的振动台试验数据进行分析处理,研究模型结构地震损伤前后的动力响应指标变化,得到地震损伤对模型结构动力特性的影响。依据模型结构在振动台试验中的响应数据资料,采用专门数据软件,提取出在不同动力加载步下模型结构的自振频率、阻尼比、峰值加速度响应、加速度放大系数、峰值速度和峰值位移响应,以及层间位移角等参数指标,并与记录的模型结构动态响应视频相对照比较,分析出损伤对模型结构的自振周期、阻尼比、加速度反应谱特征、加速度与位移峰值的影响。(4)采用ABAQUS有限元软件对模型结构进行弹塑性时程分析,将数值模拟结果与试验资料进行对比分析,进一步验证损伤对模型结构动力特性的影响。建立分析模型,输入地震波,对模型进行弹塑性时程分析,得到模型结构在地震波激励性下的模型结构的加速度、应力、速度、位移等反应谱。对比验证数值模拟与试验数据的各项动力特性指标,两者具有高度一致性,研究结构表明：塔身裂缝等损伤将降低模型结构的自振频率、结构的阻尼比增大；损伤严重塔身的结构层间位移显著放大；结构损伤的累积,不断降低结构的刚度；塔体的薄弱部位会率先进入局部坍塌状态,当顶部塔体与主体结构瞬间分离后,主体结构刚度有可能突然放大,结构反应也急剧放大,在特定地震作用下,塔体结构有进一步垮塌的可能性。由于模型结构的局限性,古塔中地震损伤的不可能精确全面模拟,因此,本文研究成果对于研究地震损伤对古塔动力特性影响的借鉴作用,尚需进一步探讨。