门式刚架轻钢厂房结构在工程中有着广泛应用。然而,这类结构因自重轻、刚度小、阻尼低等特点,极易遭受强风破坏。为探讨包括承重刚架和面外联系在内的三维门式刚架轻钢厂房结构达到极限状态时的抗风性能和极限承载力,本文以我国东南沿海一大跨轻钢厂房为例,对这类结构进行了非线性分析和研究。首先,本文探讨了在平面内的正向风荷载作用下门式刚架轻钢结构的整体抗风安全性能。以实际工程结构为案例,采用壳单元和面外系杆单元建立了精细的三维有限元模型；考虑纵向构件对整体承载力的空间效应,并考虑材料非线性和构件的初始几何缺陷,研究了这类结构在正向风荷载作用下的极限承载力以及达到极限状态时的风致破坏形态,并与单榀刚架的平面模型结果进行了比较。结果显示,两种模型的破坏模式均表现为第二榀刚架梁柱节点处的屈曲破坏,但空间模型进入屈曲时的应力明显低于平面模型,屈曲形态也有较大不同。在此基础上,本文还详细讨论了纵向支撑系统如系杆、檩条和支撑的刚度改变以及布置方式对整体刚架结构的抗风极限承载力的影响。其次,考虑斜向风荷载对门式刚架轻钢结构的空间作用效应,研究这类结构的极限承载力以及达到极限状态时的风致破坏形态,并与面内的正向风荷载作用下的情况进行对比。研究发现,在斜向来流风作用下,轻钢门式刚架结构的空间作用效应更加明显,破坏模式主要表现为整体的平面外失稳,主体刚架结构与纵向支撑系统连接部位容易产生应力集中,或发生局部失稳。