本文系统地研究了基于可靠性的结构优化设计方法。首先通过对工程中不确定因素的探讨，表明对结构进行基于可靠性设计的重要性和必要性。然后针对设计变量是确定量，部分设计参数是随机量的情形，探讨了结构元件可靠度的计算方法，提出可以利用可靠指标是原点到失效界面的最短距离这一概念来建立优化数学模型，来求解可靠指标。探讨了结构系统可靠度的模拟及其计算方法。 介绍了优化设计的概念和算法以及满应力设计的基本思想。通过对一个三杆超静定桁架的优化求解，说明了传统的和基于可靠性的两种结构优化设计之间的差异，并使用“规划求解"来求解确定性优化问题。引入系统可靠度的近似算法，结合满应力设计的基本思想，建立优化迭代准则，提出了加快迭代过程中收敛速度的有效迭代公式。文中还通过一个钢屋架算例说明了所提出的算法的有效性和优越性。