结构可靠度分析对于工程结构的设计与建造过程都有着重要的指导意义。近年来众多学者在结构可靠度分析方向进行了大量研究,提出了各种求失效概率的计算方法,但这些方法或者基于高度的近似假设以致无法在面对复杂问题时保证精度,或者依赖于计算机技术与大量抽样反复计算降低了计算效率。本文基于高维模态表达与克里金插值提出了一种代理模型可靠度分析方法,改进了现有方法的不足,本文主要研究工作如下:(1)针对传统响应面法难以准确选取近似代理模型函数形式,容易导致近似失效面与原始失效面差距较大,最终得到错误失效概率的问题,提出了基于高维模态表达与克里金函数的Kriging-HDMR代理模型可靠度分析方法。算例表明,所提方法能够有效求出具有一定精度的代理模型,可靠度分析结果具有较高的计算精度与计算效率。(2)针对常见结构体系可靠度分析方法计算繁琐,难于高效寻找失效域的问题,应用Kriging-HDMR代理模型结合伪马氏链与K均值聚类方法,提出了基于代理模型的结构体系可靠度分析方法。算例表明,所提方法可以有效解决多失效模式下结构体系可靠度问题,在有着较高计算效率的同时可以得出比较精确的失效概率。(3)针对现有的由结构功能函数直接得出结构的概率密度函数(PDF)的方法计算量大的问题,基于Kriging-HDMR代理模型结合傅里叶变换方法及其性质,提出了直接求解结构PDF的可靠度分析方法。算例表明,所提方法可以得出比较精确的结构概率分布密度函数,可以得出比较精确的计算结果。