薄壁杆件广泛应用于房屋结构、桥梁结构和航空工业中.开口薄壁杆件如Z形、槽型和角钢等,其剪心和形心往往不重合.因此薄壁杆件有着复杂的结构行为.当横向荷载不通过剪心时将发生扭转,由于开口截面的特性扭转的同时出现翘曲及弯扭耦合现象.准确计算其稳定极限承载力对薄壁结构的设计非常重要.论文对由任意开口薄壁杆件组成的刚架的大位移问题进行研究,提出了一种薄壁杆件几何非线性分析的有限元模型.基于符拉索夫的基本假定,从一般连续介质的虚位移原理推导出薄壁杆件的总势能泛函.该模型所有位移参数和翘曲函数都定义于剪心以考虑弯扭耦合项.空间薄壁梁单元的变形除了常规的拉压、弯和扭转外,还包括了弯扭耦合、扭转引起的翘曲、有限转动和Wagner效应.横向位移和扭转角采用三次插值函数模拟、轴向位移采用线性插值函数模拟,推导了线性刚度矩阵和几何刚度矩阵.建立了用于有限转动分析的单元修正矩阵.弧长法结合Newton-Raphson法用于求解非线性方程.通过与理论解和其它数值解的比较验证本文模型准确性和有效性.最后,对BHP的PEB LITE轻型房屋结构体系进行研究,并给出合理的建议.