该文对中国古代建筑中的木结构和城墙结构的结构特性的科学性进行了深入的研究,从模型实验、理论建模、数值模拟出发,得出了中国古建筑的一些有实际意义的结果:(一)首次制作了古建筑中木结构斗拱的1:3模型并进行了动力、静力实验,得出了荷载-位移滞回曲线、斗拱在不同的边界条件(用海绵垫和木块垫模拟)下的功率谱密度函数曲线和频响函数曲线,由此得出了斗拱模型的固有频率和阻尼比,并按相似条件得出了真实斗拱的固有频率;(二)对古建筑的结构特性进行研究,分析其受力特点和结构特性,提出了合理的古建筑木结构的计算模型,即将柱与柱基础的连续简化为铰接形式,将柱与梁的连接和斗拱连接简化成为半铡性连接.用变刚度单元(虚拟单元)来模拟真实木结构梁柱榫卯连接,用虚拟单元的不同刚度条件(如弯曲刚度系数m和拉压刚度系数m<,1>等)来反映真实的半刚性联接.通过分析得出了结构动、静力特性随刚度系数变化的规律,验证并模拟了实验研究的结论,即连接方式的不同对结构特性影响很大.由此可见模型简化中引用变刚度单元,对于得出正确的结果很重要.刚度系数m值可通过模型实验或现场测试确定;(三)作为算例,该文首次将西安东门城楼简化成为具有半刚性连接的杆-梁体系,对其进行了三维有限元动、静力计算,得出了该简化模型的各阶固有频率、各阶振型和时程响应曲线,计算得出了榫卯结点的刚度变化对结构频率和振型的影响,并给出了结构在地震波作用下的时程响应特性随榫卯结点刚度变化的规律.给出了不同条件下荷载-时间、位移-时间、加速度-时间、位移-位置的关系曲线,并与实际测得的结果进行了比较;(四)将城墙简化为平面应变问题,首次采用了俞茂宏统一强度理论对西安东门城墙进行弹塑性静、动力分析,给出了在不同强度条件下的时程响应曲线,屈服区的扩展,主应力迹线,弹性级限等结构特性,并得出了它们的变化规律.研究表明,不同的强度理论(如Mohr-Coulomb理论;广义双剪强度理论和Drucker-Prager准则)对城墙结构的静力和动力响应具有很大的影响.以上结果对古建筑结构的研究和保护提供了重要的参考和借鉴.