随机性是工程结构的固有特性，所以对薄壁箱梁开展随机分析具有重要的学术意义和工程应用价值。因此，本论文研究建立了箱形梁的剪力滞效应，基于随机场Karhunen-L0eve级数展开方法研究了箱形梁随机响应和可靠度分析的层阶随机有限元法(HSFEM)。主要工作如下：　　 建立了考虑剪力滞效应的薄壁直箱梁-维离散有限元法，据此研究了剪力滞效应的影响因素，分析了箱形梁在剪力滞效应下的附加挠度。　　 基于随机场Karhunen-Loeve级数正交展开理论将随机场离散为一组不相关的随机变量。进而，利用结点位移随机向量的迭代特性，定义一组基向量，据此将结点位移向量展开为该组基向量的线性表达式，并结合直箱梁一维离散有限元法，研究建立了剪力滞效应下薄壁箱梁随机分析的层阶随机有限元法(HSFEM)，并导出了结构响应量展开式的待定系数和结构响应量的一、二阶统计量的计算公式。　　 基于层阶随机有限元法研究建立了箱形梁在剪力滞效应下的可靠度。首先求解薄壁直箱梁结构响应量在验算点的梯度向量，据此研究建立了薄壁结构可靠度计算的非嵌入式迭代算法。该方法所建立的可靠度计算格式不需要重复形成刚度矩阵和荷载列阵、重复计算刚度矩阵的逆矩阵，因此不仅简化了计算过程，节省计算时间，而且可以计算随机参数大变异情况下的薄壁结构可靠度。通过与蒙特卡罗有限元法、纽曼蒙特卡罗有限元法和摄动随机有限元法进行比较，验证了本文方法的高精度、高效率特点。