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通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正，推导氯离子在混凝土中扩散的多因素修正模型，综合考虑氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷的影响。根据对大量数据的分析试算，给出模型中参数的取值。利用该扩散模型，进一步推导海洋环境下基于概率性能的混凝土结构服役寿命计算方法，有效解决混凝土结构服役寿命预测中氯离子扩散系数及混凝土保护层厚度的随机特性。最后给出实际工程算例，说明该预测方法的有效性。