空间杆系结构是实际工程中应用最多的一种结构形式。为实现该种形式的结构在荷载作用下的非线性弹塑性全过程跟踪分析,有必要对其分析模型进行全面、系统、深入的研究,本文在前人已有的梁模型基础上,放弃了轴向等应变假定,引入剪切位移,并对塑性阶段的平截面假定进行修正,以期得到更精确的梁单元模型。论文首先导出了杆件的截面转角与杆件挠曲线斜率之间的数值关系。在此基础上,建立了考虑拉压、弯、剪、扭多因素耦合作用下空间杆件上任意一点的轴向位移和横向位移表达式,为空间梁柱单元有限元分析模型奠定了基础。论文接着提出了适用于空间杆系结构弹性分析、几何非线性分析和材料非线性分析的两节点二十二自由度梁单元分析力学模型。该模型考虑了构件的横向剪切变形、剪切转角以及双向弯曲及其对轴向位移的影响,得出的单元刚度矩阵表达式接近满阵,反映了各种变形间的耦合影响。在上述空间梁柱单元研究基础上,论文给出了单元刚度和应变应力计算流程,采用增量牛顿迭代方法编制了非线性计算程序。最后以一三维框架为例,分析了简单荷载作用下杆件应力、应变规律,通过改变截面高度,研究了剪切位移对竖向位移的影响。