门式刚架是轻型钢结构体系中常见的一种形式，广泛应用于单层工业厂房、民用建筑及仓储房屋。目前，门式刚架一般由变截面的焊接钢梁与钢柱组成，以适应门式刚架中弯矩的变化，达到节约钢材的目的。但是，变截面的焊接钢梁与钢柱需要大量焊接与安装操作，由此带来的焊接残余应力对结构的承载力有比较大的影响。为避免焊接对结构的影响，以及降低焊接与安装成本等在工程成本中的比例，本文采用热轧H型钢作为门式刚架的梁柱截面形式，并对门式刚架进行弹塑性分析。首先由势能驻值原理推导来的平衡方程建立了空间梁柱单元的二阶弹塑性切线刚度矩阵；接着采用ANSYS有限元分析软件对热轧H型钢梁、单榀门式刚架、整体门式刚架结构进行了考虑几何与材料非线性、初始缺陷和钢材硬化等影响因素的二阶弹塑性分析；最终叙述了高等分析设计中的一般步骤，并将分析结果用来指导钢结构的高等设计。采用牛顿-拉普森法跟踪荷载-位移全过程路径来对门式刚架结构的弹塑性性能进行了非线性跟踪分析，确定了结构构件的屈服部位以及形成塑性铰的先后顺序。ANSYS分析结果与文献计算结果吻合较好，并可以认为整体热轧H型钢门式刚架结构常常是因为结构失稳而破坏，并不是由于整体结构产生许多的塑性铰形成机构而破坏。