工程结构的使用寿命是通过结构可靠度来衡量的，因此，结构可靠性问题的研究是一件非常重要而又紧迫的事情。目前结构可靠度的基本理论已日趋完善，但还是存在一些不可避免的问题需要我们去解决，所以，结构可靠度的研究也是一项长远而又艰巨的任务。本论文首先介绍了结构可靠度的基本概念，如结构的功能要求、结构功能函数、结构的极限状态、结构可靠度以及结构可靠指标。其次阐述了结构单一失效模式的几种可靠度计算的常用方法，列举了均值一次二阶矩法、改进的一次二阶矩、JC法、吴氏法以及蒙特卡罗法，并通过实例对这几种方法的计算精度和效率进行了比较。在现有钢筋混凝土结构可靠度计算方法的基础上，本文重点研究了结构可靠度的最优化计算方法，根据可靠度指标的几何意义，以求解极小值的优化问题代替可靠度指标的分析问题，建立了求解可靠度指标的优化模型，并采用MATLAB语言编制了通用的计算程序。同时列举几个算例，使其与常用的计算方法比较，如JC法、蒙特卡罗法，总结得出结构可靠度的最优化方法无论从计算精度还是计算效率，都优于这两种算法，并且最优化方法通用性好，比较适用于工程结构可靠度问题的分析。对结构体系可靠度计算而言，本文重点介绍了区间估计法，运用MATLAB编程对其算例进行求解，大大缩减了复杂的数值计算过程，避免了结构可靠度计算过程中很多重复性的劳动，从而方便快捷的解决了结构可靠度的分析问题。文章还列举桥梁工程实例，通过对结构构件可靠度的分析和计算以及结构体系可靠度的计算，详细给出了桥梁可靠指标的求解过程，并且求解过程没有用复杂的公式计算方法，而是采用MATLAB编程求解，如计算结构构件可靠度的时候用到的JC法和计算结构体系可靠度的时候用到的区间估计法，都分别采用了MATLAB编程的方法得到其结果。