直接分析法在结构分析时充分考虑了各种非线性因素的影响,将结构和构件的强度和稳定性完全联系起来,从而在设计过程中彻底抛弃了计算长度系数的概念,无需进行受压构件的稳定性校核。我国近期颁布的《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)已经写入了直接分析法,但其可靠性尚不清晰,使得设计人员难以评估其科学性。为此,针对钢结构中的典型受压构件,开展了直接分析法设计结果的可靠度研究,主要内容包括:(1)系统总结了直接分析法中非线性因素处理方式的相关研究成果,比较了欧洲、美国、香港和中国钢结构设计规范中直接分析法相关条文的异同。(2)使用试验结果和规范柱子曲线验证了有限单元法、数值积分法用于受压构件承载能力数值分析的可行性,通过参数分析研究了材料性能、几何尺寸和初始缺陷对构件承载能力和变形性能的影响。(3)搜集、计算了材料性能、几何尺寸、初始缺陷和计算模型不确定性的统计参数,分析发现热轧构件的截面几何尺寸之间、焊接构件的残余应力与屈服强度之间存在相关关系,初始几何缺陷具有负偏态分布特征,而其他随机变量均近似服从正态分布。(4)针对典型的热轧截面和焊接截面,进行了受压构件的灵敏度分析和不确定性分析,统计得到了承载能力的统计参数,研究了长细比、偏心率和随机变量相关性对承载能力均值和变异系数的影响。(5)分别使用计算长度系数法和直接分析法计算了典型受压构件的容许承载力,进行了设计结果的可靠度分析,发现计算长度系数法设计结果能够达到目标可靠度要求,而直接分析法设计结果对长柱偏危险。提高荷载分项系数后,设计结果的可靠指标普遍增加,但其不一致性并未得到显著改善。