平面预应力索拱结构是一种受力合理、施工快捷、形式简洁、造型新颖的新型预应力结构形式。本论文的目的是探讨索拱结构的可靠度分析与计算方法,使之能在充分考虑索拱结构各类设计变量不确定性影响的情况下,最大限度地利用索拱结构的强度和刚度储备。本论文主要研究内容如下:1.索拱结构目前的应用情况和结构形式分类;2.系统可靠度计算的研究进展,介绍国内外学者的研究成果和提出的各种系统可靠度的计算方法;3.研究适合平面索拱结构可靠度计算的方法,应用结构大系统的观念,将平面索拱结构分成索、拱和撑杆三个子系统,再将三个子系统分成若干次级子系统,分析子系统间的逻辑关系;同时还研究了结构大系统分解的原则;4.结合截止枚举法、基于随机有限元的响应面法、蒙特卡罗法等方法,运用荷载效应与结构抗力的干涉理论,计算平面索拱结构的位移可靠度和承载力可靠度;在计算承载力可靠度时,先计算各个子系统的可靠度,在根据它们的逻辑关系推算系统的可靠度;5.分析预应力的大小对结构位移可靠度的影响,研究索拱结构位移可靠度指标和预应力大小的关系,预应力大小不同时,计算两种位移控制情况下的结构位移可靠度,并得出结论:预应力的增大能很明显地提高结构位移可靠度,但对提高结构物理模型的刚度几乎没有任何作用。根据现行规范确定性分析对结构位移的控制要求,推算出基于可靠度分析的索拱结构合理位移可靠度控制指标,并进而推出了各个不同控制位移所对应的位移可靠度控制指标;6.研究索拱结构各参数对平面索拱结构可靠度的影响,当索拱结构的形状、刚度比、拱的高跨比、索的垂跨比和撑杆间距变化时,平面索拱结构的失效概率和可靠度指标的变化规律;得到如下结论:当拱矢高与索垂度之和不变时,结构的可靠度基本不变,选择较高的拱矢高比选择较大的索垂度可靠度指标略大;通过减小索面积来增大刚度比时,结构的可靠度指标下降很快,刚度比不宜太大;结构的位移可靠度指标和高跨比与矢跨比都基本呈线性关系;在索拱结构中撑杆数目达到一定数量后,可靠度指标基本不变,撑杆数目不宜过多;