在海洋或除冰盐环境中,物质(水分或侵蚀性介质)在混凝土中的传输是造成建筑材料性能退化及钢筋混凝土结构耐久性不足的主要原因。其中,氯离子的侵入能够引起钢筋锈蚀、造成钢筋与混凝土之间粘结性能失效,而水分又是氯离子等侵蚀性介质进入混凝土内部的重要载体。混凝土中物质传输的机理主要包括：毛细作用(对流作用)、扩散、压力渗透和电迁移。不同环境条件下,物质在混凝土中的传输机理亦不同。干湿交替己被认为是影响混凝土中物质传输过程最不利的环境条件之一。因此,为了准确分析评估各种环境条件下钢筋混凝土结构的耐久性和使用寿命,关键问题是确定水分及氯离子在混凝土中的传输过程和分布规律。本文首先从混凝土材料的细观层次出发,建立适用于物质传输过程分析的格构网络模型,分析干湿交替作用下混凝土中物质的传输规律；然后,考虑环境条件或荷载作用所产生裂缝的影响,建立裂缝中物质传输的速度模型,开展开裂混凝土中物质传输过程的数值分析。具体开展的工作及得出的结论如下：(1)考虑混凝土的非均质特点,从混凝土的细观结构层次出发,系统地总结了适用于物质传输的细观格构网络模型和物质在不同状态下的传输模型,建立了非饱和混凝土毛细吸水过程的物理方程和氯离子传输的一维非线性对流扩散方程,并利用伽略金加权余数法给出了方程的有限元形式。采用细观格构网络模型开展了混凝土中水分及氯离子传输过程的数值仿真分析,通过与试验数据对比分析证明了模型的准确性和可靠性。(2)开展了干湿交替下混凝土中水分和氯离子的传输过程分析。对于湿润和干燥过程采用相同的传输模型、不同的传输系数,以湿润过程水分和氯离子的分布作为干燥过程的初始条件和边界条件,并分析了循环周期和循环机制两种因素的影响。结果发现,干燥时间相同时,非饱和混凝土内水分及氯离子的侵入深度主要取决于湿润时间,而干燥时间和循环周期数则影响混凝土表层氯离子含量,并在混凝土表层10mm处有浓度集中现象。(3)混凝土中裂缝及微裂缝的存在,为物质侵入混凝土内部提供了传输通道,加快了水分和氯离子的传输速率及钢筋锈蚀的速度。采用单条裂缝中水分传输的立方定律,并结合非饱和流体理论,建立了混凝土裂缝中的水分传输速度模型。利用细观格构网络模型开展了毛细吸水过程中开裂混凝土内水分分布的数值模拟研究,结合文献中的试验数据,验证了模型的准确性和可靠性。通过参数的敏感性分析,发现裂缝宽度、裂缝长度和初始饱和度是影响开裂混凝土物质传输速度的主要参数。