地坑窑民居是我国黄土高原地区一种独有的生土窑居形式,主要分布在豫西地区、陕西渭北一带、甘肃东部庆阳地区、山西南部运城地区。地坑窑民居因地制宜、就地取材、冬暖夏凉,是天然的低碳住宅、生态住宅、可持续发展住宅,在生态危机、能源危机及全球化、城镇化浪潮下的地方特色危机日益严重的今天,地坑窑民居这种极具生态优势和地方文化特色的民居形式显得弥足珍贵。从结构可靠性角度对在役地坑窑民居进行研究和探讨,不但可以揭示这种古老地下建筑存在的科学合理性,还可以为在役地坑窑民居的加固、改造提供依据。本文以豫西三门峡地区的地坑窑民居为研究对象,通过实地调研,在了解掌握其基本形制、建造方法、维护措施的基础上,采用有限元法分步模拟了其开挖卸载历程,研究了地坑窑结构的一般受力变形规律。在此基础上,采用极限状态插值预测法,讨论了地坑窑民居结构的极限地面荷载及极限窑腿宽度,对比分析两种极限状态的发展历程,得到了地坑窑民居结构坍塌破坏的内在机理。本文提出以无量纲指标——RPD(窑腿相对塑性区深度)度量窑腿塑性区的发展程度,并建立了可靠度分析所需的隐式极限状态方程。以窑腿宽度B和主窑跨度L为基本随机变量,采用响应面法并结合改进一次二阶矩法、非线性有限元分析最终得到了地坑窑民居结构的可靠指标β、验算点和失效概率Pf；通过可靠度灵敏性分析,证明窑腿宽度B是影响地坑窑民居结构安全可靠性的控制性因素,为此,在地坑窑民居的改造、维护、加固过程中,应特别注意减小窑腿宽度的波动。实例分析表明,本文所提出的方法是一种非常有效的、适用于地坑窑民居的结构可靠度分析方法,收敛速度快,计算效率高,所需非线性有限元分析次数少。