氯离子在混凝土中的扩散而导致钢筋的锈蚀是造成海洋环境下混凝土破坏主要原因。研究氯离子在混凝土中的扩散规律，对分析和评估海洋环境下混凝土结构的耐久性和服役寿命具有重要的意义。本文利用室内加速试验、解析理论和数值分析等手段，对混凝土中氯离子扩散的规律开展了系统研究。　　 首先忽略材料和环境中的不确定性，从三个方面展开确定性研究工作：1）研究了氯离子扩散的有限元法，通过建立集中浓度矩阵提高数值分析的稳定性；在此基础上分别开展常扩散系数和时变扩散系数下的精细积分理论研究。2）研究建立一维氯离子扩散的有限体解析方法，并和半无限体解析理论相比较；3）开展氯离子一维、二维扩散的室内加速试验；并将以上三个方面的计算结果进行了对比分析。　　 在确定性研究模型的基础上，考虑混凝土的氯离子扩散系数的随机性，研究氯离子在混凝土中随机扩散的规律。分别利用蒙特卡罗法(MCS)、摄动有限元法(PSFEM)、层阶随机有限元法(Hierarchical stochastic finite element method，简记HSFEM)，结合随机场离散的局部平局法和K-L级数展开法，对氯离子扩散过程进行模拟，研究建立了氯离子扩散分析的层阶随机有限元法，通过三种方法计算结果的对比，验证了本文建立的方法具有很高的计算精度和计算效率。