基于可靠度理论对土木工程结构进行可靠性设计和评估已经取得显著的成果,但目前研究和应用主要还是停留在构件和截面可靠度水平上,而工程中的结构大都是由多个构件组成的结构体系。如何对体系进行可靠度分析是近年来可靠度研究领域的热点,而寻求结构体系的主要失效模式与计算体系的失效概率又是体系可靠度分析的两大难点。本文围绕体系可靠度分析中的这两大难点开展研究,取得以下主要成果。1、编制JC法计算构件可靠指标的程序;考虑失效模式间的相关性,分析三种情况功能函数的失效模式间相关系数的确定方法。2、传统微分等价递归算法求解等价失效模式存在计算量大、存储量大等缺陷,本文基于微分等价递归算法的基本原理,推导了等价失效模式的解析表达式,改进了微分等价递归算法。从三个方面分析微分等价递归算法等价失效模式的性能,提高了等价失效模式计算体系失效概率的精度。分析等价失效模式求解体系失效概率产生误差的原因,修正了微分等价递归算法计算体系失效概率的计算公式。3、将改进后的微分等价递归算法与广义β约界法结合起来识别体系的主要失效模式,不但不遗漏主要失效模式的识别,而且避免重复识别强相关性的失效路径,减少了主要失效模式识别过程的计算量、存储量,提高了主要失效模式的识别效率。4、基于微分等价递归算法基本原理的等价原则,推导体系功能函数重构为极限状态面的计算公式,为结构体系功能函数的重构奠定了理论基础。5、研究改进后的微分等价递归算法在串联、并联体系失效概率计算中的应用,并与概率网络估算技术、宽区间估算法、窄区间估算法及数值差分法进行比较,证实了改进后的微分等价递归算法在串、并联结构体系失效概率计算中的实用性和准确性。研究了串联结构体系最弱失效模式对体系失效概率的影响,进行最弱失效模式失效概率与体系失效概率之比的灵敏性分析,证实了最弱失效模式对体系失效概率的主要决定作用。