近年来,我国港口工程建设取得了突飞猛进的发展,东部沿海地区修建了一批大型码头结构,促进了我国与世界各国的贸易往来。但随着我国经济水平的迅速提升,国家对石油、矿石等能源的需求也越来越大,已建港口通过能力仍显不足,需要进一步加大港口工程建设。然而近年的发展,已使建港条件较好的岸线基本开发殆尽,今后码头建设只能向深海区发展。当水深增加时,传统浅海码头结构形式的不足与缺陷凸显,主要是风、波浪和海流荷载加大,需要研究新型码头结构形式。在此背景下,国家863计划支持了“离岸深水港岩基浅埋轻型码头结构建造技术研究”课题。本文是该课题研究内容的一部分,目的是针对课题组提出的钢管焊接刚架轻型码头结构,研究以概率为基础的极限状态设计方法,以与我国《港口工程结构可靠度设计统一标准》的要求相适应。主要研究内容如下：(1)考虑轻型码头结构受力后会产生一定的变形,根据能量守恒原理建立了系缆力的力学模型,以确定与按传统计算方法(不考虑码头变形)相比计算结果的偏差,并以此为基础,估计系缆力计算模式的均值系数和变异系数。(2)根据已有的统计资料,对轻型码头结构所遭受的波浪荷载和海流荷载进行了统计分析,给出波浪荷载和海流荷载的均值系数和变异系数,采用Monte-Carlo方法研究了波浪荷载的概率分布类型。(3)考虑船体、靠船墩弹性变形和护舷非线性变形,对轻型码头结构遭受的撞击力进行了统计分析。用beta分布与正态分布的组合描述了撞击力的双峰概率密度函数,用最大似然法估计撞击力概率密度函数的参数,进而给出设计基准期内船舶撞击力的均值系数、变异系数和概率分布模型。(4)对钢管混凝土芯柱嵌岩桩的承载力进行了统计分析,给出芯柱嵌岩桩抗力的均值系数和变异系数。(5)根据荷载和抗力的统计结果,分别按照《中国海洋石油天然气行业标准》和《港口工程钢结构设计规范》的设计表达式和分项系数,计算了轻型码头结构在不同荷载组合下的可靠指标。分析表明,按《中国海洋石油天然气行业标准》的荷载标准和材料分项系数设计的轻型码头结构,可靠指标总体上偏低；按我国现行港口工程结构规定的荷载标准和材料分项系数设计的轻型码头结构,可靠指标总体上满足港口工程可靠度统一标准的要求。(6)采用随机过程理论,计算了靠船墩结构在波浪作用下的疲劳可靠指标。分析表明,对于本文所研究的轻型码头结构,疲劳可靠指标满足港口码头结构安全性的要求。