目前国内外关于古建筑木结构的受力性能相关研究大多数是针对木结构的节点性能、动力特性及抗震特性的研究,只有部分学者针对古建筑木结构的抗风性能开展相关的研究。因此亟需开展关于我国木结构古建筑抗风性能的相关研究。本文以地处风力强劲的西北地区的嘉峪关木结构城楼为研究对象,对其开展数值风洞模拟、动力特性研究和风振响应研究。本文以坡度角为30°的双坡屋面房屋为例,基于FLUENT流体仿真软件对其进行数值风洞模拟,研究结果验证了数值风洞模拟的准确性。基于FLUENT软件,分别对单座封闭城楼和四面开洞的城楼进行数值模拟研究,指出城楼在不同风向角下的抗风薄弱部位。将两种工况下城楼各表面体型系数进行对比得出:开洞城楼各表面体型系数正值均比封闭城楼大0.2左右;体型系数负值小于封闭城楼,差值在0.3～0.5之间。通过等效静力风荷载计算,开洞城楼迎风面水平风荷载比封闭城楼大约0.3k N,开洞城楼侧、背风面风荷载比封闭城楼小约0.7k N。结果表明,城楼开洞对迎风面不利,对侧、背风面有利。采用CMG-5TCDE智能加速度传感器于嘉峪关对木结构城楼开展了动力测试试验,得到城楼动力特性参数,结果证明测量值均在规范允许范围内。利用ANSYS分别建立四种工况下的城楼模型并进行模态分析,讨论了砖墙和屋檐对城楼自振频率的影响;将现场实测结果与模拟结果对比,得到了最能反映城楼真实振动特性的建模方式,为类似构造的古建筑木结构城楼的建模提供参考依据。利用MATLAB编程得到脉动风速时程数据,采用时域法,利用ANSYS对嘉峪关木结构城楼进行风振响应时程分析,建议嘉峪关城楼的风振系数取值为1.76;对城楼在等效静力风荷载作用下受力性能进行分析,得到城楼最大位移为5.39cm,最大应力值为3.85MPa,小于木材抗拉强度容许值8.5MPa。提出嘉峪关木结构城楼健康智能监测系统的设计方法,该方法的关键技术为城楼工作状态智能监测技术和城楼构件变形损伤诊断技术。在智能监测部分,应用Python软件自编程序,实现木结构城楼节点风荷载参数信息的自动生成,为结构基于榫卯节点参数和位移的有限元模型修正提供便利。