本文建立了三组不同高跨比的模型，对桁架式冷弯薄壁型钢门式刚架结构整体的受力形态进行了研究；通过观察有限元分析结果得出刚架破坏特征为：在梁柱的连接腋杆以及与之相连的梁的弦杆节点处、梁与梁桁架连接的屋脊处发生明显屈曲变形，局部应力集中非常明显且受力及其复杂，已经超出了材料的屈服强度。梁柱的腹杆都只发生了很小的应力，均为达到其屈服强度。在此基础上，分别对弦杆腹杆的厚度、弦杆腹杆的截面形式、钢材级别、刚架梁坡度等诸多影响承载力性能的因素进行了变参数分析。结果表明，杆件厚度、杆件截面形式、钢材级别、刚架梁的坡度对桁架式冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载能力有较大的影响。此外，还对刚架进行了变竖向荷载的侧移分析，研究表明，竖向荷载的变化对刚架侧向变形的影响较大，随着竖向荷载的增大侧向变形明显增加。其次，对三组模型分别考虑弹性分析、塑性分析、二阶非弹性分析、以及带缺陷的二阶非弹性分析，最后得出采用带缺陷的二阶非弹性分析更为准确的了解结构的极限承载力。此外，建立了弦杆为背靠背C型钢的两种双肢模型，进行了非线性分析得到了该形式下的桁架式冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。最后针对我国目前还没有桁架式冷弯薄壁型钢门式刚架结构体系设计规范（程）的现状，本文结合前面的研究成果，参考国外相关的科研成果和国内结构设计方面的规范（程），提出了桁架式冷弯薄壁型钢门式刚架设计方法和建议。