本发明公开了一种含初始缺陷矩形板结构的时变可靠性设计方法，该方法首先根据缺陷板结构的受力特点，考虑有限样本条件下载荷、材料特性、设计许用值等参数的不确定性效应，建立矩形板结构裂纹扩展长度的非概率区间过程模型；进而基于经典Paris损伤演化公式与首次穿越理论，构建含初始缺陷结构的时变可靠性度量模型；以可靠度作为约束条件，以减重作为优化目标，以板厚作为设计变量，通过反复迭代获得拟定服役期内结构的最优设计方案。本发明在进行优化设计过程中合理表征了不确定性对含初始缺陷结构拟定生命周期内动力安全的综合影响，并可实现有效减重，确保设计本身兼顾安全性和经济性。