薄壁构件被广泛应用到建筑、桥梁、航天及机械等领域中,薄壁构件的弯扭分析理论和方法也成为当前研究的重点。传统的梁理论主要有Euler-Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论、Vlasov薄壁梁理论以及Benscoter理论。当前建立梁单元的方法包括两种,一种是基于位移插值函数,利用能量原理的单元刚度矩阵推导,一种是基于传递矩阵的单元刚度矩阵推导。本文在一阶薄壁梁理论基础上研究了薄壁构件的弯扭问题,推导了可以考虑弯扭变形、翘曲和剪切变形影响的薄壁梁弯扭耦合的单元刚度矩阵。首先考虑了截面剪心和形心重合的情况。根据薄壁构件截面剪心的特性,将弯曲与扭转分开考虑,进行弯曲和扭转非耦合情况下的推导。将一阶薄壁梁理论中考虑弯曲问题的状态向量改写为微分方程组的混合形式。利用传递矩阵法中指数展开表达式,得到传递矩阵的具体表达式。轴向拉压时的传递矩阵用相同方法得到。对于薄壁梁扭转的传递矩阵,利用一阶薄壁梁理论的初参数方法给出的初参数向量和未知参数向量的关系,通过矩阵变换得到薄壁梁扭转时的状态向量及其传递矩阵。将弯曲、拉压以及扭转的状态向量和传递矩阵分别进行组合得到总的基于一阶薄壁梁理论的状态向量和传递矩阵,进而利用传递矩阵变换的方法得到非耦合的单元刚度矩阵。其次考虑薄壁构件截面剪心和形心不重合的情况。在推导单元刚度矩阵时利用剪心和形心之间的坐标转换矩阵,得到了基于剪心的位移向量和基于形心的位移向量之间的关系。利用虚功原理得到基于剪心的节点力向量和基于形心的节点力向量之间的坐标转换矩阵。基于位移和节点力的坐标转换矩阵以及前面的非耦合的单元刚度矩阵推导得到耦合的单元刚度矩阵。为了将局部坐标系下的单元刚度矩阵转换到整体坐标系下,给出了基于方位角的坐标转换矩阵。通过选用Python做为面向对象编程的编程语言,依据推导的梁单元编制了分析程序。最后通过对算例的分析,并与有限元软件和经典梁理论的结果对比,证明了当前单元的可靠性。