近年来我国发生的多次破坏性地震中，均有大量砌体结构发生破坏，说明目前的砌体结构抗震设计理论和技术尚不够完善；如何改善大震作用下砌体结构的抗震能力乃至抗倒塌能力等问题仍值得深入研究。地震作用下砌体结构的破坏程度与其承重墙体的抗震承载力直接相关。砌体结构因墙体退出工作而导致整个结构倒塌或严重损伤的震害现象表明，地震作用下墙体不同的破坏模式反映出结构整体安全性和抗震性能的本质差别。如果结构内上下洞口之间的“连梁式”墙体（如窗肚墙）率先破坏并退出工作，将使结构迅速进入非线性耗能状态，发挥次要构件的抗震性能，增加结构整体的延性，可有效避免承重墙体破坏，保护结构整体安全、有效降低倒塌概率，符合规范多道设防的设计思想。本文借鉴框架结构中“强柱弱梁”的概念，探讨可否通过控制结构外纵墙上窗肚墙和窗间墙刚度比ρ的方法来控制砌体结构的破坏模式。以此思想为指导按1：4的缩尺比例设计并制作了A、B两个窗肚墙和窗间墙刚度比不同的砌体结构模型，并将两个模型放在同一振动台上同时进行破坏性地震模拟对比试验。通过由小到大逐级递增的单向、三向地震动输入、类共振单向正弦波振动模拟试验，对比研究了两个模型不同阶段的动力特性和地震响应差别，重点分析了A、B两个模型破坏模式的差别，并研究分析了两个模型的倒塌过程与特征差别。分别建立了上述两个试验模型结构的有限元分析模型，利用软件LS-DYNA，对两个模型进行了试验工况条件的弹塑性时程分析，对比分析了数值模拟结果与振动台试验结果，交互验证了有限元分析结果和试验结果的合理性，振动台试验能够较为真实地反映实际结构在地震作用下的动力特性和地震响应。利用LS-DYNA软件，在分析模型中考虑砌体结构破坏过程中的接触和失效问题，对地震模拟振动台试验中A、B两模型的倒塌情况进行计算机仿真模拟。数值模拟和振动台试验模型结构的倒塌过程均表明窗间墙和窗肚墙刚度比对结构形成屈服机制具有明显作用，砌体结构的抗震设计可以通过控制窗间墙和窗肚墙刚度比来控制其破坏倒塌模式。另外，倒塌试验和倒塌仿真模拟的结果也证明，轴压比是影响砌体结构抗倒塌性能的关键因素之一，结构的倒塌总是从轴压比较大一侧的墙体开始；降低轴压比可以使砌体结构的倒塌概率降低，同时增加结构的抗倒塌能力。