在工程结构中,为确保结构在规定的使用条件和环境下,在给定的使用寿命期间有效地承受载荷和耐受环境而正常工作,对其进行可靠性分析就显得尤为重要。因此有必要深入研究结构系统的可靠性分析方法。为使结构可靠性分析合理可信,本文从设计变量的描述和系统可靠性分析方法两大方面进行研究。首先本文对设计变量不确定性来源及描述方面的相关问题展开研究,运用区间估计理论,提出了基于参数估计区间的应力-强度干涉模型。该模型考虑了设计变量的统计性不确定性,获得了统计性不确定性与样本容量之间的关系。通过引入一个新的随机变量来描述模型性不确定性,形成了考虑了模型性不确定性的应力-强度干涉模型。在用随机变量描述设计变量不确定性时,由于理想分布函数与真实分布函数的差异以及样本所含的误差或异常值对可靠度分析产生不利影响。因此本文运用抗差估计理论对设计变量的参数进行估计,改善了传统参数估计的不足。从而可以改善设计变量不确定性的描述方法,提高可靠性分析结果的可信度和稳健性。其次对随机、模糊以及区间可靠性模型进行了深入探讨,提出了一种包含随机、模糊、区间的混合可靠性模型。该模型将模糊变量隶属函数转化为具有概率密度函数性质的函数,结合非概率指标的意义给出了混合可靠性模型的可靠度指标的计算方法。最后通过最小势能原理以及力法有限元基本思想得到桁架结构系统新的内力求解方法。对结构进行分析,给出了结构系统的主要传力路线的确定方法,该方法通过能量准则获得结构系统的主要传力路线,获得的主要传力路线符合传力路线短的原则。同时考虑每条传力的元件为串联,提出了传力路线可靠度计算方法并进一步建立了结构系统可靠性估算模型。该模型可以在整体上把握系统的主要传递路线,直观地认识系统的最主要部分,并为提高系统可靠性提供方法和理论依据。本文建立的结构系统传力可靠性分析模型可信且略偏安全。