واکاوی سازه های قابی با رفتار ناخطی شدید به کمک الگوهای رایج سختی با دشواری های بسیاری روبرو است. می توان پاره ای از این پیچیدگی ها را با بهره گیری از رابطه سازی های نرمی برطرف ساخت. به این سبب در این پایان نامه، یک الگوی نیرویی برای واکاوی ناخطی تیر تیموشنکوی دو و سه بعدی با تغییرشکل‏ های بزرگ پیشنهاد می گردد. ساختاره ها با بهره گیری از تابعی دو میدانه ی هلینگر-ریزنر بر پا می شوند. به کارگیری سطح تسلیم دو و سه بعدی ماده و فن جداسازی رشته ای، اثر اندرکنش نیروهای درونی را در رفتار ناخطی وارد می نماید. به سبب وجود حرکت های جسم سخت، ماتریس سختی جزء تیری در دستگاه مختصه های کلی ویژه است و نمی توان ماتریس نرمی برای جزء تیری به دست آورد. از این رو، رابطه سازی ها در دستگاه پایه انجام می پذیرد. بردارها و ماتریس های دستگاه پایه با فن هم چرخشی به مختصه های کلی انتقال می یابند. بهره گرفتن از شیوه ی هم چرخشی،امکان به کارگیری الگوی پیشنهادی برای سازه هایی با تغییرشکل‏ های بزرگ را فراهم می آورد. افزون بر این ها، دو راه کار چرخه ای و بدون چرخه برای یافتن ویژگی های جزءها پیشنهاد می شود. سرانجام، شیوه ای نو برای برپا ساختن ماتریس جرم جزء تیری به کار می رود. ماتریس جرم نویسنده، در هنگام واکاوی پویای ناخطی سازه های قابی با تغییرمکان های بزرگ، به هنگام می شود و اثر تغییرشکل‏ های سازه در دگرگونی پخش درایه های جرم میان درجه های آزادی را در کار وارد می سازد.