三峡成库蓄水后，库区的水文条件发生了很大变化以及库区独特的地质情况，内河大水位差架空直立框架码头建设时可考虑利用桩基钢护筒来实现施工水位下的联系构件的高效、快速焊接。针对重庆果园码头二期工程钢护筒与钢筋混凝土联合受力结构水工码头结构，建立考虑钢护筒和钢筋混凝土联合受力的数值模型进行力学性能分析，然后探讨基于钢护筒的钢筋混凝土桩大水位差码头横向排架可靠度。研究成果对三峡库区的码头设计建设具有一定的参考价值。本文主要完成了以下研究工作：首先，利用ANSYS对内河大水位差架空直立框架码头进行静力分析，探讨了码头横向排架码头的力学传递特性以及码头的薄弱环节。为下面进行可靠度的分析奠定了基础。然后，结合Monte Carlo法与ANSYS中的概率计算模块PDS，对内河大水位差架空直立框架码头的横向排架各个构件进行可靠度分析、灵敏度分析、散点图分析。分析了横向排架的各构件在不同工况组合作用下的可靠指标。同时通过灵敏度分析探讨各个随机输入变量对构件可靠指标的影响程度。鉴于可靠度分析得到的结论，码头横向排架的各构件的可靠指标均大于规范要求的3.5且部分构件远远大于规范要求的3.5。从而有必要对码头结构进行优化设计以达到减少经济投资与资源浪费的目的。最后，利用ANSYS中的优化设计模块Opt对码头的横向排架进行优化设计，分析了码头各个构件在承载能力极限状态下的最优尺寸，再重新计算构件的抗力，并通过ANSYS中的概率模块PDS重新分析了码头各个构件的可靠指标。研究得到各个构件可靠指标在达到规范要求的基础上，较原来的可靠指标均有所下降，部分构件接近安全与经济的平衡点，达到了节约资源与减少投资的目的。