可靠度响应面有限元是采用有限元数值模拟解决功能函数不能解析结构可靠度问题的方法之一,是可靠度计算与响应面有限元的直接耦合。对于大型复杂结构的可靠度分析具有重要意义。尤其随着南水北调中线工程的顺利运营,合理有效评价沿线大型复杂水工建筑物的可靠性能是对整个工程运营维护策略的坚实技术支撑。本文结合南水北调中线工程河北段洺河三向预应力混凝土渡槽的可靠度评价,主要开展了以下几方面的研究工作:(1)基于洺河大型复杂三向预应力混凝土渡槽正常运营(设计水位)和特殊运营(满槽水位)状况下的内力和变形分布规律,明确了影响结构安全性能的关键部位和区域,提出了结构可靠度评价的分析依据和控制指标。(2)结合ANSYS概率设计分析模块,基于响应面法计算分析了三向预应力混凝土渡槽关键部位和区域的可靠性指标。综合强度和变形控制条件,渡槽纵梁、底板、边墙和支座部位的可靠性指标分别为3.76、3.73、3.74和3.78,满足《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)中不小于3.7的要求,各部位可靠性指标数值差异小且接近控制值,既有渡槽结构正常运营状态下结构安全性能好。(3)综合分析影响结构可靠性的众多因素,基于材料属性不确定性,选取混凝土弹性模量、混凝土密度、钢绞线弹性模量、钢绞线密度、钢绞线截面积、竖向预应力、纵向预应力、横向预应力等作为随机变量,对比计算分析了各随机变量对渡槽结构可靠度功能函数的灵敏性,确定了影响结构可靠性能的灵敏性因子,明确了影响可靠度的显著因素,为渡槽结构后期运营维护的重点关注对象奠定了理论分析基础。