应县木塔是世界上现存最高的木结构楼阁式佛塔，位于山西省应县西北佛宫寺内，为全国第一批重点文物保护单位。木塔以挺拔的身躯、端庄的造型和悠久的历史被国内外学术界称之为建筑瑰宝。全塔采用了四百多组构筑奇巧的斗棋，是木塔最具特色的组成部分。经历了近千年的环境侵蚀和多次强地震作用，应县木塔的变形和损伤严重，亟待修缮加固。　　 本论文在导师主持的中国-意大利国际合作项目《Modern approach to the protection and restoration of architectural and historical heritage》框架下，以应县木塔为对象，依据典型斗棋的模型试验和力学分析，进行斗棋力学性能和有限元模拟技术研究;结合木塔现场查勘和资料分析，开展结构变形特征和构件损伤状态的识别研究，构建适用于木塔残损状况下安全性评价的三维有限元整体模型。论文主要完成了以下研究工作:　　 1、在应县木塔斗棋模型试验研究的基础上，开展模型动力特性分析与建模技术研究，研制了基于摩擦耗能的斗棋有限元分析模型。模型可采用三维实体单元或梁单元构建，以空间牛腿结构的方式体现斗棋的构造连接和传递荷载的基本特征，在斗与棋的接触部位设置摩擦接触对以实施构件摩擦-剪切耗能的基本功能。模拟分析结果表明，该有限元模型具有较好的摩擦-剪切模拟功能，能有效地表达斗棋在竖向荷载和水平荷载共同作用下的力学特性，可用于古建筑木结构的动力分析和抗震性能的研究。　　 2、依据陈明达专著《应县木塔》所提供的建筑结构数据，结合现场法式查勘和参数核对，构建了体现木塔结构构造特征的柱圈-层叠式有限元模型。该模型确定了木塔明层、暗层构件(包括后来加固构件)以及各铺作的布置方式和构造做法，完善了木塔楼梯、楼盖、藻井及塔刹等构建的细部构造与连接方式，能真实有效的表现应县木塔现阶段的结构构造状况。　　 3、借鉴孟繁兴、李铁英、张建丽等关于应县木塔残损状况的研究资料，开展构件残损程度的识别研究，对梁和柱等易确定截面情况的构件提出了反映构件细部损伤现状的分段调整有效面积的有限元建模方法，对不易确定截面情况的斗棋提出了反映构件整体损伤现状的调整刚度的有限元建模方法，所构建的基于构件残损程度识别的木塔有限元模型可有效的表达残损状况变化对结构动力特性的影响。　　 本论文的研究成果，可为应县木塔的安全评价和修缮加固分析提供有益的参考，并将进一步推动现代分析模拟技术在古建筑保护工作中的应用。