我国木结构古建筑以它独特的建筑风格、优美的艺术造型和绝妙的结构体系享誉于世,尤其是宫殿和庙宇,其远远伸出的屋檐和微微起翘的屋角,极具东方文化特色,是我国古建筑区别于西方古建筑的重要特点。在“增强文化自信,发扬民族精神”的文化建设指引下,研究和保护我国木结构古建筑具有重要而深远的科学意义和社会价值。屋盖梁架体系作为我国殿堂式古建筑的典型特点,其力学性能尚未受到足够关注,保护工作缺乏科学指导,因此,本文对殿堂式屋盖梁架体系的力学性能开展了相关研究。本文以殿堂式屋盖梁架体系为主要对象,对其在唐、宋、明、清等朝代的主要构造特点和屋盖营造工艺进行了分析和总结。以具有一定代表性的新城开善寺大殿为原型,获取了大殿的进深和面阔尺寸、椽栿、蜀柱、角梁、槫的截面尺寸,设计了三等材殿堂式屋盖梁架体系,为后续力学分析奠定基础。通过建立榫卯节点实体模型进行单向加载计算和分析,与试验结果对比,验证了建模分析方法和参数选择的正确性。以平梁和四椽栿组成的一层梁架为主要对象,建立了足尺有限元实体模型,通过低周往复加载计算获得了梁架在平面内、平面外荷载作用下的变形,分析了榫卯节点区域的应变和应力,结果表明馒头榫相比直榫变形更大,较易发生拔榫破坏;得到了梁架在平面内、平面外荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,分析了抗侧刚度、屈服弯矩和极限弯矩等特征值。推导了两端带有半刚性节点梁的转角位移公式。建立了一榀梁架有限元模型,计算了梁架在重力荷载和风荷载作用下的内力,结果表明椽栿两边段所受弯矩和剪力均较大,是椽栿的关键部位,叉手和托脚对梁架内力的有较大削减作用。建立了屋盖梁架体系有限元模型,计算了其在重力荷载和风荷载作用下应力和位移,结果表明正心间下平槫和山面中平槫的应力和位移较大,属于体系的关键构件,椽栿和蜀柱的应力较小。分别研究了屋盖质量、举折、面阔和进深等因素对屋盖梁架体系应力和变形的影响。计算得到了屋盖梁架体系的动力特性,并据此选取了合适的地震波,对屋盖梁架体系进行动力响应计算,分析了关键构件的加速度、位移和应力,结果表明:随着地震作用的增大,各椽栿的加速度和位移峰值随之增大,枓栱和榫卯节点的耗能减震效果越发明显;结构的位移主要发生在枓栱层,各椽栿的层间相对位移较小;在大震作用下,梁架各构件整体上仍处于弹性状态。探究了屋盖质量、举折和木材顺纹弹性模量对动力响应的影响。