工程结构可靠性分析与设计中,由于参数本身存在大量的不确定性,能得到的数据样本是有限的,工程结构优化中采用考虑不确定性因素的模型才更加合理,基于可靠性的优化设计(RBDO)就是应用最广泛的模型之一。发展高效、稳定的结构可靠性优化算法是当前不确定性优化设计的一个研究重点。基于可靠性的优化设计求解过程中,传统的两层次算法计算量大、效率低的缺点,推动人们建立了一系列高效的单层次解耦优化算法。基于最可能失效点不确定性分析(MPPUA)的序列优化与可靠性评定方法(SORA)是最近提出的一种单层次的结构可靠性优化方法,计算效率较高,然而求解非线性问题时存在迭代收敛失败的可能,而且概率约束评定操作不太方便。首先,本文利用功能度量法(PMA)进行结构可靠度计算,虽然计算过程简单方便,但是经常发生迭代不收敛现象。因此,引入混沌控制策略试图解决功能度量法因为概率约束评定迭代求解的周期振荡、混沌等不收敛现象导致优化失败的问题,实现收敛控制。多个代表性算例的计算表明,经过混沌控制(即稳定转换法)的功能度量法比基于最可能失效点的不确定性分析方法(MPPUA)计算过程更简单,且具有更好的数值稳定性。进一步,取代概率约束评定的最可能失效点不确定性分析,将基于混沌控制策略的功能度量概率约束评定嵌入到序列优化与可靠性评定方法,以避免采用序列优化与可靠性评定方法进行结构可靠度优化过程中出现收敛失败的可能。算例分析证实了改进算法的有效性和良好的稳定性。