弦支穹顶结构是将现代预应力技术引入空间网壳结构而形成的全新空间结构体系。通过在网壳结构中增设拉索、撑杆并施加预应力，能够改善空间网壳结构的受力状态，降低结构内力峰值，增大结构刚度，减小结构挠度。近年来，国内对该类结构体系开展了较多的研究，其研究涉及到结构的计算分析方法、静力特性、动力特性、施工技术以及优化等内容，但在弦支穹顶结构考虑施工误差下的可靠性及优化设计方面的研究相对较少。针对该现状，本文对施工误差影响下弦支穹顶的可靠性及优化设计进行了研究，主要工作内容和研究成果如下：　　(1)基于工程结构可靠性基本理论，针对不同可靠度计算方法的适用特点确定本文计算结构可靠度的方法：随机有限元法--ANSYS的PDS技术。重点介绍了PDS技术中的两种概率设计方法：蒙特卡罗模拟技术和响应面法。通过一个平面框架结构和一个平面张弦梁结构的算例，分别采用蒙特卡罗模拟技术和响应面法计算了它们在位移失效模式下的可靠度，对比计算结果可知利用PDS技术计算结构可靠度是可行有效的。　　(2)在总结施工误差、荷载和结构抗力统计参数的基础之上，根据基本随机变量的类别，分别采用蒙特卡罗模拟技术和响应面法计算了弦支穹顶结构在位移、强度和稳定三种失效模式下的可靠度。在考虑单一基本随机变量时，计算结果表明：在满足规范对节点位置偏差和索长误差的限值要求时，索长误差对结构可靠度的影响比节点位置偏差更大；在考虑多种基本随机变量时，计算结果表明：节点位置偏差和索长误差会降低结构的可靠度。　　(3)为了研究施工误差中的节点位置偏差对结构可靠度的影响，对节点位置偏差进行了参数化分析，节点位置偏差的限值分别采用了L/1400、L/1200、L/1000、L/800和L/600，计算结果表明，随着节点位置偏差限值的增大，结构在位移、强度和稳定三种失效模式下的可靠度均会降低。　　(4)为了研究结构矢跨比对节点位置偏差在可靠性方面的敏感性，对结构的矢跨比进行了参数化分析，矢跨比分别采用了L/10、L/9、L/8、L/7、L/6和L/5，计算结果表明，结构矢跨比越小对节点位置偏差越敏感。　　(5)针对实际工程中节点数目庞大，采用蒙特卡罗模拟技术计算结构可靠度耗时太长的问题，提出了一种基于屈曲模态随机线性组合的节点位置偏差模拟方法，该方法可有效提高计算结构可靠度的效率，并通过相关算例验证了该方法的可行性和有效性。当基本随机变量包含施工误差、荷载和结构抗力时，采用该方法计算结构可靠度时，误差较小，能够满足工程上的精度要求。　　(6)基于优化设计和可靠度优化设计基本理论，提出了一种分离式的基于可靠度优化设计方法。该方法将可靠度计算与优化计算解耦，具体实现原理如下：即先对结构进行确定性的优化设计，然后对优化序列进行排序，依次验证结构可靠度要求，直至找到最优设计点。通过一优化算例，验证了该方法的可行性。为工程结构基于可靠度的优化设计提供一定的参考。