该文总结了优化设计和结构可靠度分析的现状,划分了优化设计和可靠度分析的层次水平,认为在结构设计的不同阶段应着眼于不同的优化水平和不同的可靠度分析水平,针对当前优化设计和结构可靠度分析在结构设计中实际应用的困难提出了基于可靠度的两步优化设计法.在设计初期,以整个建筑物使用寿命期内的总费用(初始造价和失效损失之和)为目标函数,以体系可靠度为优化变量,进行最佳体系可靠度决策;在构件设计阶段,以构件的造价为目标函数,构件的可靠度为约束条件,进行整个构件的优化设计,而不是仅仅针对某一个截面.该文在三个方面把可靠度和优化算法结合起来:一是利用可靠指标的几何意义,用优化算法求解构件截面的可靠指标;二是用优化方法决策体系的最佳可靠度;三是把可靠指标作为约束条件,直接应用可靠度进行构件的优化设计.该文用Matlab语言编写了优化设计程序,把传统的Fortran结构分析程序与优化程序结合起来,并用visualBasic开发了用户交互界面,方便了用户的使用.通过一些实例的计算,得出了儿点有用的结论.通过算例的计算,验证了该方法的效率和可靠性.这些算例表明,该文提出的方法是一般适用和有效的,用于结构设计可以降低建筑物寿命期内的总费用.特别是对"个性化"的设计,更加适用.最后,对今后进一步的研究工作提出了一些建议.