尽可能依据概率和可靠度理论开展设计是结构工程行业的必然要求，因为这样，才能使设计的结构既经济合理又安全可靠。随着高层和超高层钢结构的广泛应用，结构“柔”的问题愈显突出，研究这类结构的抗风和抗震可靠性及其振动控制，在理论上要面临很大挑战，经济上将会产生巨大效益。 本文研究高层建筑带支撑钢框架结构抗风抗震的非线性可靠度问题。首先，基于M.F.Giberson单分量模型推导出可考虑二阶效应，材料非线性及剪切变形的杆单元刚度矩阵；详细研究了节点区的受力变形特性后，把节点区变形的影响纳入到以上单元刚度矩阵中；利用杆系——层间模型，并通过直接刚度法建立了结构非线性振动方程，这一方程是迄今最完备且适用的高层钢结构动力方程。其次，在结构抗风随机动力分析的基础上，本文研究了抗风结构基于安全性和舒适性的可靠度适用算法；首次对安全可靠度和舒适可靠度进行对比研究，算例表明，就这两种可靠度而言，高层钢结构往往较易满足安全可靠度，但却较难满足舒适可靠度；舒适可靠度通常不被设计者关注，但却影响建筑的正常使用。再其次，本文严密推导了高层钢结构浅水TLD控制的计算理论，详细地分析研究了TLD各参数对控制减振效果的影响，并提出了TLD的优化设计方法，基于大量的数值分析，建议了TLD参数的适用取值范围；结合算例研究表明，TLD是经济有效的抗风控制装置。最后，针对现行抗震结构设计方法，本文建议高层钢结构抗震检验重点应放在“中震可修、大震不倒”方面；提出了结构屈服后整体刚度系数α与其相应的位移延伸率μ的关系式；采用等效线性化法推导出了结构随机地震反应的计算公式；以层间位移角极限为首次超越破坏机制的临界值，推导了结构抗震可靠度的计算公式；结合算例研究表明，二阶效应和场地类别对结构抗震可靠度具有显著影响。 本文开展的研究密切结合现行规范，所使用的有关参数均按规范取值，算例富有代表性且具实际工程背景，因而研究成果具有理论意义和工程实际意义。