对于非主承载结构零部件,若结构局部存在超过屈服应力的情况,则不应继续使用弹性设计准则对结构进行完整性和安全性评定,因其将严重限制结构的设计空间。对于该类问题,可采用弹塑性设计准则在存在塑性变形的前提下评定结构是否安全。对于承受交变载荷的结构,安定性准则是一种被广泛应用的弹塑性设计准则,因其可发挥材料的塑性承载潜力,从而使结构获得更大的设计空间。经多年发展,目前安定分析已形成三大类数值分析方法,包括逐次循环、理论计算、规范公式计算等。然而,当前我国安定性准则应用于工程的成功案例仍较为有限,这是因为已有安定分析过程仍不够简便或乏辅助程序工具。为此,本文围绕典型安定分析方法进行了适用性改进及辅助分析工具开发,并开展了有效性验证相关的研究工作。主要研究内容如下:首先,对逐次循环法和一种理论分析法（应力补偿法）进行了适用性改进及辅助程序工具开发。逐次循环法的相关研究内容为:1)将常用的理想弹塑性模型替换为模拟棘轮能力更强的Chaboche模型;2)编写了Chaboche模型参数拟合程序工具。应力补偿法的相关研究为:1)将应力补偿法中残余应力计算公式简化,实现了机械载荷与热载荷下残余应力计算公式的统一;2)引入了温度对材料参数的影响,从而可更精确的考虑温差对安定分析的影响;3)编写了用于实现应力补偿法安定分析的辅助程序工具。其次,基于不同载荷类型的数值算例,本研究对比了不同类型的安定分析方法的适用性及结果精度。研究中,除所改进两种方法外,还考虑了一种经典的规范计算方法（应力分类法）。数值结果显示,所建立的改进方法具有良好的计算精度,而程序工具同样具有良好的适用性。三类方法中,逐次循环法与理论分析法的计算结果相差较小,而应力分类法的计算结果有时会在较大的差异。逐次循环法结果中,基于Chaboche材料模型的计算结果均低于理想弹塑性模型,这说明理想弹塑性模型并不一定是保守的。改进的应力补偿法因仅需执行线弹性分析,在确定安定边界时,较逐次循环法的效率更优。最后,本文介绍了一种交变热载荷下结构安定性试验系统。该系统可通过构件残余变形历史来间接判断结构是否安定。相较于传统高温安定试验方法具有显著的经济优势。基于温差载荷算例模型,本研究采用3D打印完成试验件加工并开展了安定试验。数值计算结果显示,该构件外部交变环境温度峰值的安定界限高于600℃。实验中考虑了100℃、300℃、500℃三种情况,测试结果均显示结构是安定的,与数值结果是一致的。该结果说明,本试验系统在安定测试方面具有一定可行性。