桥梁结构设计的基本任务是以必要的可靠性,经济性来满足结构功能要求,结构生命周期是可靠性形成的过程。结构的全寿命周期,是指一个结构从设计、制造、施工到投入使用,再到使用若干年后结构性能逐步退化的整个时间历程。结构全寿命过程不同阶段相互联系,相互影响,存在相辅相成的关系,共同形成一个有机整体。因此,以可靠性理论为基础的全寿命过程研究,对于桥梁结构的经济性、耐久性以及科学管理都有非常重要的现实意义。本文从铁路钢桥设计方法入手,在分析国内外极限状态设计规范的应用现状基础上,对铁路钢桥设计、制造和服役全寿命过程的可靠性进行系统研究,主要研究成果如下:(1)整理归纳各种计算可靠度方法,分析各种计算方法的使用范围及优缺点,推荐采用一次二阶矩法即JC法进行桥梁结构可靠指标的计算。(2)完成桥梁常用钢材Q345qD、Q370qE和Q420qE材料性能统计特征分析、几何参数不定性和计算模式不定性分析,得到了结构构件抗力统计参数。(3)得到当前铁路钢桥承载能力极限状态校准目标可靠指标值:对于主要为延性破坏的铁路钢桥而言,安全等级为一级、二级、三级的目标可靠指标分别取4.7、4.2和3.7。此时,抗力分项系数取1.35,恒载和活载的分项系数分别取1.2和1.4。(4)采用类比法,提出安全等级为一级、二级、三级的铁路工程结构正常使用极限状态目标可靠指标分别为2.3、2.0和1.7的建议;通过对正常使用极限状态进行分析,提出在提高列车载重量和运行速度条件下,平稳性指标和舒适度是竖向刚度的主要控制因素;钢梁发生横向共振与蛇行运动波长和车速有关。(5)钢梁制造工艺和人为失误影响钢梁制造质量可靠性。目前我国钢桥制造质量分布函数是服从均值为1.12,标准差为0.56的对数正态分布,均值越大,制造质量越好;并得到钢桥质量影响系数Z w。通过灵敏度分析,可知人为失误的主要原因是工期、人员素质、组织管理三个因素,进而推导出人为失误率通用计算方程;对制造过程中事故引起的风险水平进行分级,将人为失误率与其对应的损失后果结合,构造风险矩阵,并提供相应风险对策。(6)铁路钢桥等效应力幅可以采取Weibull分布。在基于S—N曲线和基于线弹性断裂力学两种疲劳可靠性分析方法中,增加制造质量影响系数Z w,建立制造过程影响使用可靠性的联系。(7)完善了桥梁结构全寿命过程动态可靠度变化规律曲线,建议采用Weibull分布函数和马尔可夫链模型实现桥梁结构全寿命过程可靠度分析。