等效桁架单元通过一组离散的铰接杆件组合而成，是一种介于传统有限连续单元和有限离散单元之间的新型有限元单元模型。等效桁架单元的提出开创了一种新的钢筋混凝土有限元分析分析方法。利用等效桁架单元进行钢筋混凝土有限元分析时，其对材料本构关系的定义和材料开裂破坏的处理更为简单明确，计算效率和收敛性也大为改善。平面等效桁架单元由6根杆单元通过铰接连接组合而成。为了充分反映混凝土材料复杂的非线性受力性能，需要对平面等效桁架单元中各杆件的截面面积、材料本构关系、破坏准则进行系统的讨论分析。本文在前人研究的基础之上，从工程应用的要求出发，提出了三种平面等效桁架非线性计算模型。首先，根据刚度等效原则、强度等效原则推导了平面等效桁架单元中各杆件的截面面积和材料本构关系，并根据破坏准则等效原则，确定了平面等效桁架单元中各杆件的破坏条件和处理方法。然后，通过平面等效桁架单元的力学性能分析，讨论了三种平面等效桁架计算模型的准确性和适用范围。最后，为了更加真实的模拟钢筋混凝土结构构件中裂缝的发生和发展，在平面等效桁架单元中考虑了材料破坏准则的随机性。根据上述理论模型，本文通过ANSYS二次开发技术，编写了相关程序。程序中考虑了平面等效桁架单元与平面四边形单元的组合、考虑了平面等效桁架单元与钢筋单元的结合。最后利用该程序完成了一组无腹筋简支梁在不同剪跨比下的受力性能分析，得到了较为可靠的计算结果，并绘制了相应的裂缝开展过程图。