JJ170型石油钻机井架是大庆油田在役井架中比重较大的机型之一。随着大庆外围钻探需要的增加，对其强度、承载力等综合性能的要求日益提高。本文以JJ170型井架为研究对象，模拟该类型井架的各种载荷，通过理论计算、现场试验和仿真计算方法，对其井架整体力学性能和承载能力进行全面评价，为油田现场安全钻井施工提供理论支持。论文通过对大庆油田在役的JJ170/41-K型钻机井架进行调研，以空间刚架结构模型和平面结构模型为基础，建立了井架系统数学模型。完成了井架结构的静力学仿真，实现了该井架在最大设计钩载荷作用和起升载荷两种工况下的有限元静力计算。按照理论折算方法和有限元线性屈曲分析理论分别对JJ170井架进行了稳定性计算。按照单自由度振动系统理论，完成了井架系统模态分析，获得了井架固有频率和基本振型。论文采用在工字钢翼缘板加焊钢板的措施，实现了井架的优化设计。通过优化前后的计算结果对比，优化后井架最大应力值降幅38.3%，大大改善了工字钢截面承载能力，提高了井架的整体强度和安全性。对JJ170型井架进行了现场测试，测试数据与计算机仿真试验数据具有很好的重合度，说明该井架具备较好的承载力，可按照原设计载荷的设备状态进行现场钻探施工。论文研究结论为JJ170型石油钻机井架的现场使用和结构再设计提供了实验数据和理论依据。