在海洋工程结构设计中，考虑多种海洋环境条件的联合作用是非常必要的。本文分别从两个角度研究了联合概率的随机模拟技术及其在海洋工程中的应用。 其一是重点抽样法在平台设计中的应用。重点抽样法是一种可以降低方差、提高效率的模拟方法，本文将其应用于导管架平台和自升式平台的设计。并对传统方法与联合概率法，以及采用不同的取样方法分别进行了比较，为平台设计提出了合理建议。 其二是多维复合极值分布的随机模拟。本文首先发展了复合极值分布理论，将它推广至三维空间，并提出一种具体的分布形式—泊松-嵌套Logistic模型。该模型同时考虑了台风发生频次的规律以及极端海况下多种环境条件极值联合出现的概率，既符合实际的物理背景，又可以满足工程中对多维环境条件联合概率分析的需求。 根据复合极值分布的特点，针对复杂失效域下多维联合概率难以解析求解的困难，本文提出了多维复合极值分布的随机模拟方法，并验证了该方法的准确性，扩大了多维复合极值分布的应用范围。最后将泊松-嵌套Logistic模型应用于护岸设计，采用随机模拟求解方法，得到联合重现期为一百年的波高、水位、波浪周期的组合作为设计的依据。