起重机是广泛应用于对物料进行起重，运输，装卸，安装等作业的机械设备，随着工业的发展，起重机的需求量大增，一旦发生故障，将会造成巨大的经济损失甚至人员伤亡事故，起重机的可靠性问题成为国际市场上产品竞争的焦点。如何利用一种科学实用的设计方法，让起重机在经济合理的条件下具有期望的可靠度是起重机金属结构设计的关键。在进行结构可靠度分析时，由于实际结构的复杂性，一般难以直接得到结果。采用有限元分析法并与概率设计理论相结合，可以有效的计算出结构的可靠度和失效概率。　　传统的许用应力法未能够充分考虑抗力和载荷效应的变异性，采用单一的安全系数来保证结构的安全性，带有主观经验性。新推行的规范提出了起重机金属结构的极限状态设计法，极限状态设计法以可靠性设计的一次二阶矩法为基础，通过对载荷与抗力的统计分析得到其分布参数，根据载荷与抗力的统计特征在概率分析的基础上选取适当的分项安全系数。把结构的极限状态方程和结构的可靠指标联系起来，在设计表达式中采用分项载荷系数与分项抗力系数来保证金属结构的可靠度，使起重机金属结构的可靠性与经济性得到统一。　　本文首先采用对比的方法，分析了极限状态设计法和传统的许用应力设计法的差异与联系，结合实例证明了极限状态法的优越性。结合国内外的相关标准与规范，研究起重机金属结构的极限状态法的设计原理。以桥式起重机为例，利用 Matlab编写一次二阶矩法的计算程序，利用载荷与抗力的统计参数计算设计规范中隐藏的可靠指标。给出了根据目标可靠指标确定载荷分项系数与抗力分项系数的方法。　　其次，本文旨在探究一种适用于桥式起重机金属结构这样的大型复杂结构的静强度可靠度分析方法。分析了基于ANSYS的概率设计模块进行可靠性计算的思路，总结出了具有工程应用价值的几种方法及其操作过程。对某典型的桥式起重机金属结构，考虑材料参数与荷载的随机分布，利用APDL语言编写用来进行仿真循环的MAC宏文件，对其可靠度进行了Monte Carlo模拟分析和响应面模拟分析，并对这两种方法的优缺点和适用范围进行了分析，并结合桥式起重机金属结构的特点，提出了一套基于ANSYS概率设计模块，在工程上具有实用性的桥式起重机金属结构的可靠性分析流程。