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为解决PC连续梁桥体系可靠度分析过程中存在各失效模式下的极限状态函数不能显式表达的问题,本文提出一种基于高斯过程回归(GPR)和可靠指标矢量法的体系可靠度计算方法。该方法通过有限元分析软件得到少量训练样本,通过训练后的高斯过程回归模型逼近结构真实的极限状态函数,实现小样本条件下功能函数的显式表达,然后结合JC法和可靠指标矢量法求解桥梁体系可靠指标。本文以湖北省荆州市长湖特大桥为例验证了该方法具有较高的计算精度。