现行《冶金工业管道支架设计规程》YS13-77仍采用单一安全系数极限状态设计方法,这与目前工程结构统一采用的以概率理论为基础的极限状态设计方法不协调。为了科学合理的完成规范修订,将管道支架结构的设计方法与可靠度设计理论框架体系统一,需要开展一系列研究。本文即针对管道支架结构极限状态设计表达式及考虑地震作用效应的设计表达式的确定进行研究。论文完成的主要工作包括:采用JC法进行结构可靠度计算,考查了现行《冶金工业管道支架设计规程》YS13-77的可靠度水平,以保证新旧规范的延续性;按照《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-92及《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的要求,确定管道支架结构极限状态设计表达式及考虑地震作用效应的设计表达式,并基于目标可靠度确定相关系数取值;分析了影响管道支架可靠度的因素及影响规律;探讨了管道支架梁、柱抗震可靠度水平及主要设计参数对其抗震可靠度的影响规律,用窄带界限法分析了结构体系的抗震可靠度水平。论文取得的主要结论有:①按照现行《冶金工业管道支架设计规程》YS13-77设计的管道支架结构所蕴含的可靠度约为3.1,略低于《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-92中延性二级目标可靠度[β]=3.2的要求。②管道支架结构极限状态设计表达式和考虑地震作用效应的设计表达式分别参照《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-92及《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中设计表达式的形式;极限状态设计表达式中荷载分项系数取值按γG=1.2、γQ=1.4时,可达到目标可靠度的要求,且与其它相关规范相协调。③管道支架主要设计参数对可靠度的影响规律主要有:可靠度随荷载效应比值的增大而减小,但影响并不显著;可靠度随结构重要性系数的增大而增大,且影响较大。④影响管道支架梁、柱抗震可靠度的主要设计参数中混凝土强度、纵筋配筋率、箍筋配筋率等对抗震可靠度的影响较大,钢筋强度、截面尺寸等对抗震可靠度的影响较小。⑤管道支架结构体系的抗震可靠度约为2.0,略低于支架梁、柱构件抗震可靠度。