混凝土氯离子扩散系数是混凝土耐久性设计和评估的重要依据之一,因此,有必要通过实验和理论方法确定混凝土氯离子扩散系数。本文应用格构模型预测混凝土氯离子扩散系数,并定量分析影响混凝土氯离子扩散系数的各因素。基于能量等效原理,导出了格构梁单元与连续体氯离子氯离子扩散系数之间的解析关系式。将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥石基体所组成的三相复合材料,提出了混凝土氯离子扩散系数预测的复合圆和复合椭圆单元细胞模型,应用有限单元法获得混凝土氯离子扩散系数的数值解。通过与实验结果比较,证实了这两个复合单元细胞模型的有效性。基于数值结果,定量评价了最大骨料直径、界面氯离子扩散系数、骨料级配、界面厚度和骨料形状对混凝土氯离子扩散系数的影响。通过选择合适的正方形模拟区域模拟圆形和椭圆形骨料分布,结合格构离散和有限单元法,提出了混凝土氯离子扩散系数预测的直接方法,考虑了界面连通性对氯离子扩散的影响。基于数值结果,定量评价了各主要参数对混凝土氯离子扩散系数的影响,并着重分析了骨料形状对混凝土氯离子扩散系数的影响。