海洋环境下混凝土的表面氯离子浓度是表征混凝土结构遭受海洋氯化物腐蚀环境作用强度的重要量化指标,受环境条件、材料性能和暴露时间等重要因素的影响,但现有的混凝土表面氯离子浓度计算模型无法综合考虑上述因素的影响,从而制约了海洋氯化物环境下混凝土结构耐久性定量分析与设计的发展。鉴于此,本文重点围绕海洋环境下混凝土表面氯离子浓度多因素计算模型开展了研究。首先揭示了海洋大气区、潮汐浪溅区和水下区等不同环境条件下混凝土中氯离子的传输机理和积聚规律,然后分析了不同环境条件下混凝土表面氯离子浓度的关键影响参数及其影响规律,最后基于大量的自然暴露试验数据,通过二阶段多元非线性回归分析,分别建立了海洋大气区、潮汐浪溅区和水下区环境下混凝土表面氯离子浓度的多因素计算模型,并提出了面向混凝土结构耐久性定量设计的海洋氯化物环境作用量化取值,从而为海洋氯化物环境下混凝土结构的耐久性定量分析与设计提供了量化边界条件。主要研究内容包括:(1)揭示了海洋氯离子在大气中和混凝土内部两个不同阶段的传输机理和积聚规律,结合大量的现场自然暴露试验数据,分析确定了大气区混凝土表面氯离子浓度的主要影响因素,进而综合考虑环境条件(离海岸距离、风速)、材料因素(水胶比、胶凝材料种类)和暴露时间的影响,建立了海洋大气区混凝土表面氯离子浓度的多因素计算模型,并通过与现有经验模型的预测值、现场自然暴露试验数据和在役混凝土结构的实测数据进行对比分析,验证了该模型的有效性和适用性。(2)基于大量的现场自然暴露试验数据,通过数理统计和回归分析,揭示了海洋潮汐浪溅区混凝土中氯离子的传输机理和积聚规律,遴选了该区域混凝土表面氯离子浓度的主要影响因素,在此基础上综合考虑水胶比、胶凝材料种类和暴露时间等因素的影响,结合大量的自然暴露试验数据和二阶段多元非线性回归分析方法,建立了海洋潮汐浪溅区混凝土表面氯离子浓度的多因素计算模型,并利用现有经验模型的预测值和现场实测数据验证了该模型的有效性和适用性。(3)分析了环境氯离子浓度、暴露时间、水胶比和胶凝材料种类等重要因素对海洋水下区混凝土表面氯离子浓度的作用机理和影响规律,进而综合考虑上述因素的影响,结合自然暴露试验数据和二阶段多元非线性回归分析方法,建立了海洋水下区混凝土表面氯离子浓度的多因素计算模型,并通过与现有经验模型和现场自然暴露试验数据进行对比,验证了该模型的有效性和适用性。(4)针对传统的混凝土结构耐久性设计方法无法定量考虑海洋氯化物环境作用所存在的缺陷,基于所建立的海洋大气区、潮汐浪溅区和水下区混凝土表面氯离子浓度的多因素计算模型,提出了面向混凝土结构耐久性定量设计的海洋氯化物环境作用量化取值,从而为海洋氯化物环境下混凝土结构的耐久性定量分析与设计提供了量化边界条件,并结合广西北部湾海港泊位码头混凝土结构的耐久性定量设计,验证了该方法的有效性和适用性。