任何工程结构，不管其用途如何，总应考虑各种荷载在结构中产生的荷载效应S和结构本身的抗力R两个基本变量。当
R>S时，结构处于安全状态；
R=S时，结构处于极限状态；
R<S时，结构处于失效状态。
工程结构可靠度分析主要是在经济和可靠之间选择一种较佳的平衡。从历史发展看，工程结构可靠度的分析方法可分为定值法，半概率法和一次二阶矩概率法和全分布概率法。
定值法 在结构可靠度分析中不考虑荷载和结构抗力的随机变异规律。这种方法是根据长期的生产和设计实践，先确定各种荷载和材料强度的标准值（特征值）。然后将标准荷载效应Sk，乘以大于1的荷载效应分项安全系数γ，以考虑向不利方向偏离标准值的影响。同理，将按标准强度计算所得的抗力Rk 乘以小于1的分项安全系数嗘，以考虑向不利方向偏离标准值的影响。而设计准则为
嗘Rk≥γSk ⑴
或
⑵
式中，即安全系数。
公式 ⑵为容许应力设计（见容许应力设计法）的表达式，亦可表示为
σ≤[σ]式中σ和[σ]分别为计算应力和容许应力。
当将⑴式中标准抗力Rk以破坏抗力Rb代替时，则又可写为
⑶
式 ⑶为破坏强度设计（见破坏强度设计法）的表达式。
公式⑵、⑶中的安全系数K总是大于1。对于同一材料的结构来说，K值愈大，结构也愈安全。但K值如过大，则不经济。如何确定合适的K值，在过去很长时间内凭经验判断确定，不能进行定量的理论分析，当然更不能确切反映结构设计中实际存在的各种不定性。
半概率法 凡仅对荷载或荷载效应和抗力的标准值或设计值分别采用概率取值，而不考虑两者联合的概率处理的可靠度分析方法均属半概率法范畴。如中国50年代和60年代的规范所采用的极限状态设计法，其材料强度的设计值取为
⑷
式中μR为材料强度平均值；σR为材料强度标准差；δR为变异系数，。 则得材料强度分项系数
⑸
式中 Rk为材料强度标准值；α为标准值的概率取值系数。荷载效应标准值及其系数у也可用相似方法取得。
这种方法难以确切地度量可靠度大小。故从概率观点看，这种方法称为半概率法。
一次二阶矩概率法 结构按极限状态设计时，可以建立包括各有关基本变量X的极限状态方程
Z=ɡ（X1，X1，X3，…，Xn）=0 ⑹
式中Z 称为结构功能函数。当仅包括S、R两个基本变量时
Z=ɡ（S，R）=R－S=0 ⑺
当基本变量满足极限状态方程⑺式时，则结构到达极限状态，按概率理论，结构的失效概率Pf为
Pf=P（Z<0）=P[（R－S）<0] ⑻
⑻式中结构功能函数Z的概率分布不易求得，因R和S 都是许多随机因素的函数。虽然用卷积积分方法或多重积分方法可以计算，但难以实用。直至20世纪60年代末，出现了一次二阶矩概率法。此法并不要求推导随机变
