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本发明公开了一种基于响应面法的桥梁可靠性预测方法，包括以下步骤：确定桥梁结构设计状态下随机变量统计特征及概率分布，利用均匀设计法生成输入样本点；结合桥梁设计资料及运营状况建立结构分析模型，计算输入样本对应的目标变量，得到输出样本，与输入样本构成训练样本；对样本点归一化处理，基于智能算法构建响应面模型；随机变量标准正态化，采用罚函数将约束优化问题转化为无约束优化问题，利用优化算法获取随机变量的最优权重；通过构建响应面模型预测结果建立用于结构可靠度指标求解的数学模型。本发明有益效果是：计算精度高、估计速度快、可与已有有限元分析软件相结合，适于结构分析代价较高、高度非线性隐式功能函数的可靠性问题。