为了研究海洋环境下氯离子侵蚀引起的混凝土结构耐久性行为，在重点考虑材料、环境、混凝土应力水平以及表层对流区影响的基础上，建立了预应力混凝土氯离子侵入扩散模型；随后，基于预应力混凝土桥梁结构耐久性失效的特点，提出了以预应力筋临界锈蚀作为耐久性极限状态的标志；并在各随机变量统计分析的基础上，采用Monte-Carlo方法研究了不同水胶比、不同保护层厚度时的可靠指标变化情况，得出了给定目标可靠指标下预应力筋的最小保护层厚度。相关研究成果可以为工程设计提供一定参考。