碳纤维增强塑料补强加固混凝土结构技术作为一种新兴的、技术含量高的建筑物补强加固方法,具有耐腐蚀、施工简便快捷、几乎不改变构件原尺寸等特点,有很高的推广价值和巨大的社会经济效益。但是非预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁时,当碳纤维布的强度还不很大时,混凝土裂缝已经很大,不能满足结构正常使用状态下的裂缝要求,碳纤维布强度得不到充分发挥。本文对现有的加固技术进行了介绍,综述了碳纤维增强塑料的应用现状与将来的发展,探讨了碳纤维增强塑料加固钢筋混凝土结构的优点与缺陷,提出可以通过对碳纤维布施加预应力克服碳纤维布加固的缺陷,并阐述了国内外研究现状,提出了本文的研究内容。 本文进行了6根钢筋混凝土受剪梁的试验研究,自行研制了对碳纤维布U形箍施加预应力的方法和装置,对比了预应力碳纤维布U形箍加固的钢筋混凝土受剪梁与非预应力碳纤维布U形箍加固的钢筋混凝土受剪梁的挠度、裂缝、极限荷载等工作性能,分析了碳纤维布施加预应力对这些工作性能的影响。 预应力碳纤维布U形箍加固钢筋混凝土梁受剪试验研究表明,预应力碳纤维布U形箍加固可以减小钢筋混凝土梁最大斜裂缝宽度和斜裂缝数量,改善结构破坏形态。加固后的钢筋混凝土梁的受剪承载力明显提高,其受剪承载力可按现行《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003中受剪加固梁的斜截面受剪承载力计算公式计算。 最后,本文提出了较为实用的预应力碳纤维布加固钢筋混凝土受剪构件的施工工艺。