實際工程中，結構系統自身的剛度以及結構所承受的外載荷均表現一定的隨機性。所以，在結構的分析和設計中，考慮結構系統和載荷的隨機性是符合工程實際的。
       因此，考慮實際工程的隨機因素，對結構系統進行隨機力學分析和基于概率概念的可靠性設計，是非常必要的。同時隨著結構復雜程度提高、結構材料的不斷更新，結構的受力也更加復雜，可靠性分析的難度也隨之提高，主要表現在結構設計中存在很多不確定因素，承受荷載后存在著復雜的函數關系，并且在當今的一些高科技產品如飛船、火箭、艦船等構件經常需要單獨在復雜惡劣的環境中作業，因此必須保證其具有足夠的強度。
        另一方面這類構件在滿足強度的同時又要使其尺寸和重量盡可能的小，以便提高速度，降低成本。目前普遍認為，以可靠性參數作為控制結構設計的參數有很多的優越性，可以將結構系統的可靠性或失效概率作為約束條件結合到優化問題設計中，進行基于可靠性的結構系統優化設計。

      基于可靠性的結構優化可從以下方面進行分析：

1，結構系統剩余疲勞壽命的分析；可以看到，隨著載荷發生次數的增加，在預定的服役期內，結構系統疲勞可靠性指標降低；在載荷次數不變的條件下，隨著結構系統服役年限的增長，結構系統疲勞可靠性指標也不斷降低。

2.結構設計時，考慮結構系統和載荷的隨機性，并對隨機結構安全余量和可靠性指標β(v)進行敏度分析，使可靠性指標成為函數的約束條件。如果進一步改進遺傳算法的編碼和遺傳算子，可使其更加適用于隨機結構的可靠性優化。

3.靜載和疲勞載荷共同作用下結構系統的失效形式分析；在兩種載荷作用下結構系統可靠性分析方法，并采用改進的遺傳算法作為優化方法，以靜載和疲勞荷載共同作用下的結構可靠性分析理論為基礎，對其進行基于可靠性的優化設計，有算例驗證了遺傳算法解決此類問題的有效性。
4.復合材料層合板的可靠性分析；結合強度理論建立層合板結構面內破壞和分層破壞的安全余量表達式，應用隨機有限元方法對安全余量進行敏度分析，獲取復合材料層合板結構的可靠性分析方法。在此基礎上，對層合板的鋪層數和鋪層角度進行設計優化。
        總結：如果能利用遺傳算法(Genetic Algorithn-GA)良好的全局搜索能力、最佳矢量法局部搜索能力強的特點，可構造基于遺傳算法和最佳矢量法的混合算法，如果再加入小生境技術，可提高算法的運行效率和求解質量，避免陷入局部最優解。這為隨機結構系統可靠性的優化，特別是大型結構可靠性的優化設計問題提供了參考。