为了对山西省应县木结构古塔进行有效的保护，本文采用理论现场测试和有限元数值计算相结合的方法，对应县木结构古塔动力特性及地震响应进行了研究与分析，具体进行了以下几个方面的工作： 1、试验研究 通过一系列常时微动试验，得到了木塔的结构振型周期阻尼比等振动参量，系统研究分析应县木塔的结构性能、残损状况及对木结构的损伤进行识别。 2、理论分析 建立了基于动力特性的木塔结构健康诊断和损伤定量识别方法该方法建立在木结构古塔的微动测试基础上，通过结构的固有频率及其变化，附加边界条件和初始条件，确定结构的刚度及其变化，定量评估结构在荷载作用下的响应规律。 3、有限元数值分析 将试验研究结果结合古建筑结构构造研究，进行结构有限元动力分析，结构抗震方法系统分析系统研究了中国古代木结构建筑的结构性能抗震机理及抗震效果，论述了中国古代木构建筑柔性抗震的结构体系和方法，分析古建筑木结构受力机理振动反应模式和破坏模式，确定结构计算简图，振动模型，并结合试验结果进行殿堂结构地震反应分析方法探讨，给出适用于古建殿堂木结构的抗震分析方法及结构动力方程。 ①引入梁单元组模拟斗拱连接，从而建立具有斗拱较细致结构的有限元计算模型通过有限元分析确定斗拱这种复杂连接的刚度及地震响应特性木塔整体结构中斗拱单元，简化为具有特殊刚度的非线性梁单元通过此方法，确立一套建立中国木结构古建筑计算模型的简单有效的方法。 ②对木塔进行了模态分析，计算结果与实测结果符合良好对木塔的模态分析结果表明，其第二和第三层承受较大的应力，且容易产生变形，现实残损情况也表明了这一点。 ③对木塔进行了地震作用分析不同烈度地震作用下木塔的结构响应表明，地震烈度的增加只在第二层引起较大的应力增加，这与木塔现实残损变形集中在第二层的现象一致计算结果可为古塔的维护和修缮提供理论依据。 4、木结构古塔的健康诊断和加固维修方法 提出了木结构古塔的健康诊断方法和维护、修复、加固的方法。