众所周知,工程结构中存在诸多不确定性因素,而确定性分析方法难以衡量这些不确定性对结构性态的影响。结构可靠度分析为不确定性在工程结构系统中的传播和量化提供了理论基础和计算手段。另外,由于工程结构在服役期间所处环境的复杂性,结构参数和荷载随时间不断变化,这导致结构可靠度亦随时间不断变化。因此,工程结构的时变可靠度分析已经受到越来越多的关注。在结构时变可靠度分析方法中,基于极值分布的方法在工程中被广泛采用,其可以方便地将时变可靠度分析问题转变为对应时不变可靠度问题。然而,传统的基于极值分布的结构时变可靠度分析方法通常采用双层循环策略,在解决复杂强非线性和高维问题时无法兼顾精度和效率。为了进一步发展基于极值分布的结构时变可靠度分析方法,丰富结构时变可靠度理论体系,本文提出了一种基于解耦策略和重构概率分布的单层循环结构时变可靠度分析方法。事实上,对于涉及随机过程的结构时变可靠度问题,输入随机过程需明确表示为时间和随机变量的函数。因此,在本文方法中,首先采用扩展最优线性估计方法将随机过程离散成一组随机变量。然后,通过分析首次超越破坏原理和极值响应之间的内在联系,以基于极值分布的结构时变可靠度分析方法为基础,提出了一种随机过程和退化过程的解耦策略。这一解耦策略可以获得等效极值极限状态函数,并构建结构时变可靠度分析的单层循环方法。为提高本文方法精度和鲁棒性,对等效极值极限状态函数进行Box-Cox变换,然后采用改进的基于分数指数矩的最大熵方法鲁棒地导出变换后的等效极值极限状态函数的概率分布。由于分析过程一般涉及大量随机变量,建议采用一类权重抽样法准确高效地计算所需的分数指数矩。一旦获得变换后的等效极值极限状态函数的概率分布,对其在失效域上进行积分,即可得到结构时变失效概率。本文对经典数值算例和工程案例进行了结构时变可靠度分析与参数分析,并与传统结构时变可靠度方法的分析结果进行对比。研究结果表明,本文所提出的结构时变可靠度分析方法可以兼顾精度和效率,并可为工程实践提供指导性建议。