高可靠性结构可靠性评估的本质是,对结构微小失效概率的估计,即对结构响应极值尾部分布的准确描述。能否利用较少的计算量得到准确性较高的估计结果,是评价可靠性分析方法有效性的重要指标。目前已有的数值模拟方法很多,如蒙特卡罗法,重要抽样法,子集模拟方法等,分别在相应的领域得到了广泛应用和发展,但在实际工程应用中都存在部分尚未解决的问题,例如蒙特卡罗法计算成本过高、子集模拟法缺乏增加样本点的策略,重要抽样法对高效抽样域的依赖等。一般认为,渐进抽样法和基于移位广义对数正态分布模型(Shifted Generalized Log-normal Distribution,简称SGLD)的He-Gong方法等加速模拟方法具有更高的效率和更广泛的适用性,但两者的相对优越性还未被深入研究。因此,开展渐进抽样法和He-Gong方法有效性方面的对比研究,具有较为重要的理论和应用价值。本文的主要研究内容包括:1)研究He-Gong方法中SGLD模型的分布特性和求解该模型中4个参数的矩法和两支撑点参数估计法;2)研究渐进抽样法的理论依据和具体数值模拟分析流程,了解两种方法提高计算效率的基本原理;3)分别通过一个静力结构和一个单自由度滞变振子在地震激励下的可靠性分析问题,对两种数值模拟方法的有效性进行详细的对比分析;4)采用He-Gong方法对一个自升式海洋平台简化模型在随机海浪作用下的横移响应进行可靠性分析。基于上述研究,本文深入了解了模拟随机地震加速度和随机海浪的数值方法,总结了不同随机荷载作用下结构物的运动方程及其求解方法,详细探讨了两种数值模拟方法在不同领域的适用性和各自相对优越性,给出了比较结果和方法选择方面的建议。并拓展了He-Gong方法的使用范围。本文的研究工作表明,渐进抽样法和He-Gong方法均能高效估计结构的微小失效概率,此外,He-Gong方法可以基于一次随机模拟过程近似给出极限状态函数的尾部分布,而渐进抽样方法则不具备这个功能,因此,在需要变动安全界限的情况下,优先采用He-Gong方法,而在其他情况下两种方法均可采用。