钢筋锈蚀是造成桥梁服役性能退化的重要原因之一。碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,逐渐在桥梁建设中得到推广与应用。本文针对不同工况(常温干燥、常温水浸泡、高温干燥和湿热环境)以及不同应力水平下CFRP筋的蠕变性能,研究不同环境对CFRP筋蠕变性能的影响规律与机理。本文的主要研究内容和成果如下:(1)通过力学分析,并结合试验手段研究了碳纤维增强(CFRP)筋的端部楔块嵌入式锚固系统,发现该锚固系统既能避免剪切破坏的发生,又能有效解决由于粘结力不足造成的锚固失效问题;通过拉伸和短梁剪切试验,测试了CFRP筋的拉伸性能和剪切性能。(2)基于杠杆原理,设计制造了CFRP筋蠕变试验装置;并利用该装置研究了不同应力水平下CFRP筋在常温干燥、常温水浸泡、高温干燥和湿热环境中的蠕变性能。结果表明,在试验周期内,常温干燥和常温水浸泡下的CFRP筋的应变缓慢增加;在高温干燥和高温水浸泡环境下,CFRP筋的蠕变变形均为先上升,然后降低;应力水平的大小对CFRP筋的蠕变性能无明显影响。不同环境下CFRP筋蠕变性能变化被归因于树脂基体的在高温水解、树脂-纤维界面脱粘以及后固化。(3)研究了CFRP筋在四种环境(常温干燥、常温浸泡、高温干燥和湿热环境)中蠕变老化后的残余强度和剪切强度。结果表明,不同环境与应力条件蠕变过程对CFRP筋的拉伸性能影响很小;但CFRP筋在湿热环境下的剪切强度随环境不同影响很大常温水浸泡对CFRP筋的剪切性能无明显影响,高温水浸泡两个月后,CFRP的剪切性能下降了22.6%;其热学性能(储能模量、损耗因子和玻璃化转变温度)在一个月和两个月后均不同程度的出现退化。