本文提出了具有随机初始缺陷的钢结构体系稳定分析的响应曲面法。由于稳定问题的特殊性和响应面自身的特点，使得响应面理论比其他方法更适用于大型复杂钢结构体系的稳定分析及其可靠性评价。 　　本文研究了钢结构体系的最不利初始缺陷，提出了最不利几何缺陷的凸集和概率模型，初始几何缺陷的模拟使用前N阶线性屈曲模态的线性组合，其大小为随机变量，在N维欧氏空间中的椭球集合上变化，结构的最小极限承载力表示为这些随机变量的函数。本文方法可以替代计算昂贵的概率方法研究缺陷敏感性结构，通过蒙特卡罗方法验证了凸集模型所得结果的正确性。研究表明，一致缺陷模态与最不利初始缺陷模态存在较大误差，一致缺陷模态并不是网壳结构的最不利初始缺陷分布。 　　本文提出了基于可靠度的钢结构体系稳定设计理论和通过抗力分项系数验算结构整体稳定性的设计方法。在确定分项系数时，使用基于响应面函数的蒙特卡罗模拟方法对结构进行二阶弹塑性分析，考虑结构的材料和几何初始缺陷。本文设计方法回避了模糊不清的有效长度概念及其计算，使钢结构体系的稳定验算具有概念清晰和结果可靠的特点，比较了本文方法与现有稳定设计方法所得结果，分析了现有稳定设计方法在不同情况下的误差及其原因，明确了计算长度方法和二阶弹性分析方法的适用范围，验证了本文方法的正确性。