轻型门式刚架结构是一种被国内外广泛采用的轻型钢结构,因其用钢量少,结构自重轻,施工速度快,施工便捷且综合经济效益高等优点,近年来取得了突飞猛进的发展。在现实工程中,由于轻型门式刚架跨度较大且其自身钢构件偏柔性的特点,使投入使用的门式刚架结构在正常工作状态下挠度变形偏大,且表现出一定的几何非线性特征。另一方面,现有的设计单位在建立门式刚架计算模型时几乎全部采用建立平面模型的方式,并没有考虑到结构的空间共同工作特性,而忽视空间共同工作特性会使用钢量大大增加,对钢材造成一定的浪费,加大结构自身建设成本。考虑到空间共同工作对轻型门式刚架建筑结构的重要意义,本文通过有限元ANSYS分析软件对山东某轻型门式刚架结构的单榀刚架,系杆、檩条、支撑组成的整体框架以及同时考虑蒙皮效应的整体框架分别进行了静力分析、模态分析及地震反应谱分析。对建立的模型在1.2恒载+1.4活载+0.6×1.4风荷载的基本组合作用下进行计算分析,得到了该结构的弯矩、挠度、应力和应变图。对结构进行模态分析,得出门式刚架结构的自振特性及其主振型。联系模态分析计算结果,对结构进行地震反应谱分析,得到结构的地震应力应变及位移云图。通过对三种有限元模型的静力、模态及反应谱分析结果分别进行对比。对门式刚架结构进行主刚架梁柱截面优化设计,得到使结构受力更合理、体积更轻便的优化结果,以达到节省钢材、设计更合理的理想效果。通过本文研究内容为其他同类型及相近类型的门式刚架结构设计提供一定的参考价值。