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资源分布和经济发展的不平衡决定了我国“西电东送、北煤南运”的基本能源流向,促使了电网行业的蓬勃发展,作为重要的生命线工程,电力系统的投资巨大、事故后果严重,特高压线路尤甚,为了有效的进行输电塔的分析与设计,本文将对输电塔线体系采用多尺度方法进行模拟;同时,作为特殊高耸结构,风荷载是导致输电塔破坏的主要荷载之一,而风荷载本身又有很强的不确定性,因此,有必要对输电塔线体系进行风荷载作用下的可靠度分析。为此本文在研究输电塔线体系多尺度模拟的同时,亦提出了一种效率与精度兼顾的二次可靠度方法。本文主要作了以下研究:二次可靠度方法大多都是在独立的标准正态空间内进行的推导,而实际工程中,随机变量往往具有相关性且不服从标准正态分布,甚至有的随机变量的概率信息不完全(比如仅仅已知其前几阶统计矩信息),因此,首先引入广义Nataf变换将原变量空间变换到独立的标准正态空间,使本文方法适用于概率信息不完全系统的可靠度分析;其次,在标准正态空间内,对功能函数进行二次多项式拟合,为了减小拟合过程中产生的误差,利用验算点处的梯度向量构造旋转矩阵,将原变量空间转换到旋转变量空间,再在旋转变量空间验算点处引入单变量降维近似模型,并进一步将各分类函数近似为二次多项式;最后,将随机变量服从标准正态分布的二次多项式转换为随机变量服从卡方分布或非中心卡方分布的一次多项式,并利用积分求解失效概率。目前,已有部分学者将多尺度方法引入到输电塔研究中来,但都是进行的单塔多尺度研究,并未考虑到输电塔线体系大系统的特点,为此本文进行了输电塔线体系多尺度模拟研究,首先,建立合理的宏观单元杆塔模型,一般采用整体梁单元模型,并进行整体分析;然后对所考察杆塔,根据计算结果找出薄弱的节点,对该节点采用实体单元进行建模,考虑节点处的螺栓连接,并采用约束方程将该节点的实体单元与整体模型的梁单元进行连接,建立包含宏观和细观尺度单元的多尺度杆塔模型;最后,考虑输电线路的大系统特点,建立由宏观单元杆塔模型和多尺度杆塔模型以及导线共同组成的多塔多线体系耦联模型。并对多尺度模型作风荷载作用下的静力、动力分析,将计算结果与梁单元模型进行对比,验证多尺度模型的计算精度,同时,给出了多尺度模型局部节点精细模型处的应力和变形响应。由于风荷载以及结构抗力存在不确定性,进行确定性的研究分析的计算结果与实际必然存在一定的偏差。文中首先针对输电塔线体系的荷载特点和结构特点引入随机变量;然后除了将塔顶最大位移和塔腿最大应力超限作为失效模式以外,还将局部节点精细模型的主材最大应力超限也作为一种失效模式,并利用本文的SORM计算输电塔线体系在每种失效模式下的失效概率;最后引入等价极值事件理论,计算出在多种失效模式共同作用下输电塔线体系的失效概率。