作为典型的功能材料,高温超导体因其在能源与医学等领域良好的应用前景而备受学界关注,是世界科技前沿的热点研究课题。近年来,在高压下发现的富氢笼型化合物的超导转变温度不断实现新的突破,例如Ca H6（150 GPa,Tc=235K）,Th H10（100 GPa,Tc=241 K）,YH6（120 GPa,Tc=264 K）等,尤其La H10化合物在压强为210 GPa时Tc值高达286 K。但是这些高温超导的富氢笼合物在常压下的性质是不稳定的,限制其在实际生活中的应用。与之相比,具有笼型结构的金属硅化物在常压下却可以稳定存在。本文通过晶体结构预测方法并结合第一性原理计算,对AB3Si3（Mg,Ca,Sr,Ba）在高压下的结构以及性质进行系统的探究,主要研究成果如下:1.应用第一性原理计算并结合基于粒子群优化算法的CALYPSO晶体结构预测方法在0-50 GPa的压力范围内对三元碱土金属硼硅化合物MgB3Si3,CaB3Si3,SrB3Si3和BaB3Si3四种化合物进行系统地结构搜索,从能量角度共筛选出九个结构:对于MgB3Si3化合物,Amm2结构在6.5-13.3 GPa的区间内能量占优,在13.3-50 GPa的区间内P21/m结构的能量更低;对于CaB3Si3化合物的P-6m2结构在0-5.3 GPa区间内是最稳定的,在5.3-26.3 GPa区间内Pmn21结构稳定,当压强大于26.3 GPa时C2/m结构能量更具优势;SrB3Si3化合物在0-6.7 GPa的区间内C2/m结构的热力学性质是最稳定的,当压强达到6.7 GPa时转变为P42/mmc结构,随着压强的升高,在26.5-50 GPa区间内P-1结构更稳定;BaB3Si3化合物在0-50 GPa的压力区间内只有一个结构最稳定,空间群为Pm-3n。2.进一步研究结构的动力学稳定性,研究结果表明CaB3Si3,SrB3Si3和BaB3Si3三种化合物在常压及高压下的声子谱均不存在虚频,说明它们的动力学性质是稳定的,为实验合成提供了理论支撑。3.能带和态密度计算结果表明四种化合物为金属。在常压下计算的硬度值均大于10 GPa,为硬质材料。此外,还获得了具有超导性质的类方钠石笼型结构的SrB3Si3-P42/mmc和BaB3Si3-Pm-3n,在常压下的超导转变温度分别为14.1 K和7.6 K。本论文的研究成果为寻找新型超导材料提供新方案以及理论支撑,丰富了对三元碱土金属硼硅体系的研究,也为寻找新型功能材料提供了研究思路。