梁单元是结构分析中经常会用到的单元,对其性能进行探索和改良是十分有价值的。现有梁理论包括：欧拉-伯努利经典梁理论和Timoshenko梁理论。其中Timoshenko梁可以直接考虑剪切变形的影响,而经典梁需要对刚度引入一个影响系数来考虑剪切变形的影响。但是两者都不能给出剪切变形的大小,并且因为采用的均是一阶剪切变形理论,故不能直接求解切应力,需要根据材料力学公式另行计算。所以在商业软件中弹塑性分析时会忽略切应力的影响,对结果精度造成影响。基于这些原因,本文提出了一种新型的梁模型,它将竖向位移按剪切自由度和弯曲自由度分开考虑,采用了一个简单的高阶剪切变形理论来考虑剪切变形的影响,并根据剪切位移的插值方式,将梁模型分为九自由度模型和十二自由度模型。然后基于位移变形理论给出了其几何关系和物理关系,弹塑性阶段的增量本构关系,建立了空间梁单元的有限元分析模型,推导了用于拉压、弯曲、扭转、剪切组合效应下有限元线性、非线性分析的单元刚度矩阵。并根据最小势能原理推导了线弹性阶段、弹塑性阶段的有限元基本方程以及节点外荷载等效节点力表达式,给出了空间坐标转换公式。最后介绍了程序中用到的非线性算法,并采用FORTRAN进行编程,通过三个算例来验证该梁模型在剪切变形、弹塑性求解、空间结构计算方面的正确性及优势。