خستگی یکی از عمده دلایل خرابی سیستم های سازه ای می باشد. در اصل، بسیاری از سیستم های سازه ای از قبیل پل ها، سکوهای فراساحلی و... در معرض شکست های متوالی حاصل از خستگی می باشند. اما نکته ای که در اینجا اهمیت دارد این است که درصورت شکست یک یا چند عضو از یک سیستم سازه ای، به دلیل بازتوزیع نیروها بین اعضای سازه، خطر تسلیم اعضا به دلیل اضافه بار تحمیلی به آنها (overloading) نیز وجود دارد و از این پس خستگی و تسلیم اعضا دو تهدید جدی برای سرویس دهی سیستم سازه ای خواهند بود. به دلیل وجود عدم قطعیت در پارامترهای به کار رفته در تحلیل مکانیک شکست لازم است که بررسی خستگی از دیدگاه قابلیت اعتماد انجام پذیرد. تحقیقات خوبی در زمینه قابلیت اعتماد اعضای سازه ای با توجه به مدل های گسترش ترک خستگی انجام شده است. در تحقیق حاضر کار بر روی تلفیق اثر خستگی و تسلیم انجام شده و فرمول بندی تابع حالت حدی برای شکست های متوالی در اثر تسلیم اعضا برای یک سیستم سازه ای استخراج شده است. جهت محاسبه احتمال خرابی سیستم سازه ای و تعیین توالی های بحرانی شکست، از روش بهینه یاب b3 که برپایه الگوریتم شاخه و حد (b&b) می باشد استفاده شده است. نتایج محاسبات در این تحقیق با نتایج حاصل از شبیه سازی مونت کارلو مقایسه شده اند.