圆柱筒结构一般采用焊接的方法连接构成压力容器和管道结构的主体，其广泛应用于国民经济的多个部门。压力容器和管道是储存和输送高温高压、易燃易爆的特种承压设备，因此保证其安全可靠地工作，对工业生产正常安全运行，保障人身安全无疑具有重大的现实意义和经济价值。由于压力管道在制造、安装和使用过程中，不可避免地会产生各种形式的裂纹，长期使用导致裂纹起裂、扩展直至失稳断裂，导致压力容器及管道的破坏，因此对于压力容器的断裂可靠性分析具有重要意义。 本文首先阐述了可靠性分析的基本理论，总结了可靠性研究和应用的发展现状，比较了几种可靠性分析方法的优缺点。其次，介绍了断裂失效的K准则和J准则。在此基础上，对圆柱筒结构的断裂特性进行了研究，建立了含裂纹的厚壁圆筒的有限元模型，计算了不同壁厚，不同裂纹长度下的应力强度因子，并用保角映射法进行了对比，验证了结果的合理性。同时，编写了可在ANSYS环境下运行的程序来进行J积分的计算。接着，采用二次响应面函数形式和中心复合设计的试验设计方法，推导了二次响应面法的计算过程，并以裂纹长度、内压、屈服强度和JC为随机变量，分别以K准则和J准则作为失效准则对含有裂纹的圆柱筒结构进行了可靠性分析，拟合出了响应面曲面，得出了响应面函数的表达式和失效概率以及各随机变量对断裂可靠性的灵敏度。 本论文对圆柱筒结构的断裂可靠性进行了分析，具有重大的意义。