在众多可靠度算法中,目前最普遍采用的仍是传统的一次可靠度计算方法。但改进一次二阶矩方法（First-Order Second-Moment Meth-FORM）等对于复杂结构的功能函数时,通常会由于其非线性较高而导致计算结构不准确或不收敛的现象。本文在可靠度指标的几何意义的基础上,开展结构可靠度指标计算方法的研究。同时针对基于一次可靠度计算方法的经典响应面法精度问题进行相应面的改进,具体研究内容如下:1)论文提出基于变尺度法的可靠性计算方法。以结构可靠度指标的数学模型出发,构造基于罚函数的结构可靠度优化模型,再利用改进的变尺度法进行求解。结合罚函数法及变尺度法的迭代优点,以较小的罚因子出发,通过模型梯度的判断来增大罚因子,使得迭代点可以稳定地靠近极限状态面。算例表明,该方法能够有效的解决功能函数在非线性程度高的情况下可靠度的收敛问题,并且有较高的精度和较快的收敛速度。2)论文提出有限范围法。该算法根据结构可靠指标的几何意义,先将迭代点靠近极限状态面,再通过在极限状态面上搜索下一迭代点,逐渐减小极限状态面上的点到标准正态空间中坐标原点的距离,从而达到收敛的目的。算例表明,与其它方法相比,该方法不用选取算法参数,在计算效率和鲁棒性方面都有较好的优势,尤其在极限状态函数非线性强的情况下优势更为明显。3)论文提出一种基于样本点选择策略的改进响应面法。选取不考虑随机变量耦合项的多项式进行拟合,通过对第二次迭代产生的设计点构造参考点,令样本点或参考点进行线性插值,从而得到下一次迭代所需样本点。算例表明,该方法不仅能有效利用已有的抽样信息从而减少评估结构系统可靠性所需的计算工作量,还可以使得拟合得响应面更好的呈现验算点附近极限状态面的非线性趋势,从而提高失效概率的评估精度。4)论文提出一种基于样本点投影响应面的改进响应面法。通过将初始样本点以一定的方向投影在响应面上,达到样本点靠近极限状态面的目的,从而在设计点附近以更少的拟合次数得到拟合度更高的响应面。从而提高计算效率和计算精度。