轻钢门式刚架结构是目前工程中应用最广泛的结构体系之一,其结构主构件多为楔形变截面构件,而且构件板壁较薄,截面开展,允许腹板的局部屈曲先于结构的整体屈曲,因此非线性因素对门式刚架的影响不容忽视,特别是随着工程规模向跨度、高度方面的扩大,几何非线性的影响更加突出,变得异常重要.该文针对目前理论分析与设计应用中简化分析存在的问题,采用有限元方法,对变截面门式刚架几何非线性性能及其平面内非线性稳定性进行分析.该文在等截面、变截面梁元弹性有限元原理的基础上,编制了刚架线弹性内力分析程序,通过对刚架结构线弹性内力计算结果的比较,证明了采用变截面梁元的优越性,采用变截面梁元对变截面门式刚架进行分析是一种较为理想的选择;根据刚架平面内弹性稳定有限元原理,对变截面门式刚架在平面内的弹性分叉屈曲进行了分析,并且分析了横梁轴力对刚架弹性分叉失稳的影响;该文基于更改的拉格朗日列式法(Updated Lagrangian Formulation),给出了刚架进行非线性分析的全过程,分析了刚架刚度、荷载作用形式、刚架高度等因素对变截面门式刚架几何非线性的影响;并且对变截面门式刚架的平面内非线性稳定性进行了分析,追踪了刚架失稳全过程,得到了刚架失稳极限荷载,分析了屋面坡度、梁柱线刚度比、高跨比、变截面楔率等因素对刚架稳定性的具体影响;最后,就该文的不足之处以及轻钢门式刚架结构体系在设计和施工中存在的问题进行了初步探讨,针对存在的问题,对轻钢门式刚架结构体系的未来研究工作进行了展望.该文对变截面门式刚架进行的非线性内力及稳定性分析,充分考虑了实际开程中可能遇到的各种荷载工况和主要的影响因素,模型建立与分析方法在前人研究基础上有所改进,并得到一些具有工程应用价值的结论,对工程设计有一定的指导意义.