拉索钢丝长期处于腐蚀介质和交变应力耦合作用环境中,腐蚀疲劳断裂是拉索钢丝最主要破坏模式,由于氯离子的局部酸化和催化作用,氯盐环境中拉索锈蚀速率明显快于非氯化环境,因此研究交变荷载-氯盐环境耦合条件下拉索钢丝腐蚀疲劳行为具有重要意义。本文在离子尺度上建立“双平面”元胞自动机模型,分析了氯盐环境中高强钢丝坑蚀形态时变规律,利用Monte Carlo随机模拟技术产生随机蚀坑样本,并据此分析了带坑蚀的钢丝应力集中系数、疲劳缺口系数和疲劳寿命,主要研究内容及成果如下:（1）基于金属电化学腐蚀原理建立了一种从离子层面模拟钢丝坑蚀的“双平面”二维元胞自动机模型,使用蒙特卡洛模拟技术研究了钢丝蚀坑几何尺寸的概型分布及其时变规律,研究发现:用于拉索钢丝坑蚀模拟的元胞自动机需结合电化学反应原理定义元胞种类、局部规则和相关参数,当参数设置合理时元胞自动机模拟产生的蚀坑形貌十分接近实际蚀坑形貌;在95%置信水平上,基于元胞自动机获取的蚀坑长度与宽度不拒绝服从对数正态分布;而蚀坑深度不拒绝服从威布尔分布,与加速腐蚀试验结果一致;蚀坑尺寸的均值随着腐蚀时长的增加近似线性增大,但方差则呈抛物线变化;相同腐蚀时长下蚀坑长度尺寸较大,且离散性更强。（2）基于元胞自动机的蒙特卡洛模拟技术生成随机蚀坑样本,建立了带蚀坑的钢丝实体有限元模型并分析随机蚀坑样本的应力集中系数,使用逐步回归分析探讨了蚀坑应力集中系数的敏感影响因素,研究发现:随机蚀坑样本的应力集中系数呈正态分布;蚀坑形状是决定其周围应力状态的主要因素,其中宽深比对应力集中系数影响最为显著,且随着宽深比的增大而应力集中系数近似指数减小。（3）以元胞自动机的蒙特卡洛模拟技术生成随机蚀坑样本为分析对象,通过局部应力应变法建立了坑蚀拉索钢丝疲劳寿命预测模型,统计分析了带蚀坑的钢丝在交变荷载作用下疲劳寿命的概型分布,研究了荷载应力幅和坑蚀严重程度对拉索钢丝疲劳寿命影响,研究发现:当钢丝平均工作应力水平一致时,钢丝的疲劳寿命随应力范围（应力幅）的增大而幂指数减小;当应力范围一致时,疲劳寿命会随应力水平的增大而线性减小;疲劳寿命随疲劳缺口系数的增大而幂指数减小,利用以上规律给出了同时考虑应力范围、平均应力以及疲劳缺口系数的钢丝疲劳寿命预测模型。