对服役结构可靠性的研究,目前在材料及构件层次上的研究较为深入,但在结构体系层次的研究还处于探索阶段。通常一个结构由许多简单构件组成,且具有多种破坏(失效)模式,因此应以系统的观点分析结构可靠度,也即进行结构体系的可靠性分析。同时,服役工程结构可靠性理论研究的目的,是为其维修加固或者改造决策提供理论依据。为此,论文针对这两个方面展开研究,做了如下工作:首先,对服役结构体系可靠性研究的背景、结构可靠度(包括体系可靠度)发展简史、常用计算方法和服役结构可靠性分析的基本特点及基本原则进行了概述。在此基础上介绍了服役工程结构可靠性的基本概念和体系可靠度的各种计算方法,并考虑到水工结构工程常是三维大型复杂结构,为在不失精度的条件下,提高计算效率,着重给出了逐步等效线性Johnson求交法这一高效算法。其次,研究了服役结构在多个验证模式和多种失效模式下的结构体系可靠度计算,给出了一种服役结构体系可靠度计算的点估计法,并给出了一个算例。再次,基于服役结构动态可靠性,采用投入产出的投资决策方法,提出服役结构维修加固决策分析的模型和方案优选模型、维修加固投资分析模型和动态经济分析模型,并给出了投资的经济判别方法。最后,对服役水工堤防工程进行了可靠性评价及维修加固决策分析。