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工程结构的安全性历来是土木工程领域重大的研究问题,工程结构的安全与否,关系到人民的生命和财产安全。结构可靠度理论是进行结构性能评估的有效工具,在结构设计与安全评估中发挥着重要的作用。结构体系可靠度为结构可靠度研究领域中的一大难题,当涉及相关随机变量时,经典的结构体系可靠度分析将更加复杂,不便于工程应用,一种兼具高效率和高精度的体系可靠度分析方法是解决工程可靠度问题的迫切需求。文中主要围绕结构随机分析及体系可靠度分析方面展开研究,在对现有分析方法进行深入研究的基础上,寻求兼具高精度及高效率的结构体系可靠度分析方法。主要内容及成果包括: 1)结构随机模拟及可靠度分析中经常涉等效相关系数求解,针对三类概率信息不完全随机系统,文中首先讨论了其等效相关系数求解方法,并指出了各方法存在的不足之处:其次,引入Mehler公式,提出了一种全新的求解思路,发展了基于Mehler公式的等效相关系数求解新方法。最后,对于第一类系统的等效相关系数求解问题,在新方法的基础上,通过对变量的非线性转化的分析,提出了简便高效的简化方法。 2)点估计法是随机系统统计矩估计的简便且有效的方法之一,文中对点估计法的理论基础及已有的方法经行了详细的介绍和探讨,指出了现有方法存在的不足,如对涉及典型的地震动方向、风速风向等离散变量随机系统不适用、计算精度和计算效率不能兼顾等问题。为解决上述问题,文中首先导出了涉及离散变量的随机系统的统计矩估计的理论表达,发展了涉及离散变量的统计矩点估计法;其次,通过对变量间的线性变换及非线性变换的分析,发展了基于变量分类的函数统计矩点估计法,建议方法兼具高精度和高效率。 3)对于涉及相关随机变量的结构体系可靠度分析问题,文中从结构体系非线性发展过程的角度出发,讨论了涉及相关变量结构体系可靠度等价表达,结合统计矩估计点估计法及简化的四阶矩方法发展了高效的体系可靠度分析方法,算例验证了建议方法的精度和有效性。