海工混凝土结构的耐久性寿命研究具有重大意义。本文简要介绍了海工混凝土结构的耐久性设计方法；介绍了氯离子在海工混凝土中的传输机理及氯离子传输模型的研究进展，针对常用的Fick第二定律方程，分析了耐久性参数取值存在的问题并对参数进行可靠性灵敏度分析。对可靠性灵敏度分析问题，采用拉丁超立方抽样（LHS）模拟求解，并提出二维及二维以上海工混凝土结构构件灵敏度分析的有限体积-蒙特卡洛（FVM-MC）方法。由灵敏度分析的结果，提出采用时间序列回归预测模型理论，分析海工混凝土结构中氯离子分布规律。该方法根据现场实测数据分析氯离子浓度的变化规律，无需对氯离子的传输方式进行简化，综合考虑影响氯离子传输的多种因素，大大简化了耐久性参数的取值问题，减少了参数取值带来的误差，是海工混凝土结构耐久性寿命预测的新方法。本文主要内容包括：（1）对Fick第二定律解析解模型中的耐久性参数进行可靠性灵敏度分析，比较各耐久性参数取值对失效概率的影响程度；首次提出采用FVM-MC方法，分析二维及多维情况下海工混凝土结构构件的可靠性灵敏度问题。（2）首次提出采用时间序列回归预测模型理论预测混凝土中的氯离子分布。（3）为了证明时间序列回归预测模型理论预测氯离子分布的有效性，设计验证试验。试验包括非稳态快速氯离子迁移系数试验、电加速渗透试验、定电压加速渗透试验。对试验得到的氯离子浓度关于时间和空间的数据，采用时间序列回归预测模型进行回归分析，验证所提方法的有效性。