碳纤维布混凝土结构加固与修补是一种采用外贴高性能复合材料加固结构的新型技术。碳纤维的拉伸强度是钢的10倍，弹性模量相当于钢的1~2倍。碳纤维片材用环氧树脂粘贴在混凝土结构表面，利用其良好的抗拉强度达到提高构件承载力的目的。它具有强度高、重量轻、效率高、方便等优点。碳纤维布加相同的混凝土结构加固技术是一种不同于其他加固方法的新型结构加固技术，有必要进一步探讨碳纤维复合材料的性能和加固设计，以保证碳纤维布加固工程的质量。

碳纤维布受弯加固时构件正截面的工作阶段

第一阶段：在混凝土裂缝之前。第二阶段：纵向应力钢筋屈服的混凝土裂缝。第三阶段：纵向受力钢筋在屈服后达到极限状态。

由于不同配筋量下碳纤维布对混凝土的约束能力不同，在第二阶段和第三阶段，截面刚度的变化与混凝土截面的不同受力面积和碳纤维布加固量有关。当构件开裂或加固前裂纹较大时，碳纤维布只能在原有裂纹的基础上抑制裂纹的进一步发展。纵向碳纤维布的端部锚固，会对整个梁产生抑制作用。因此，碳纤维布加固量、加载历史、锚固方法等因素会影响加固梁截面刚度的变化。

构件在受弯加固过程中的主要破坏模式

外碳纤维加固的机理是将高强高模量碳纤维布粘贴在受损混凝土构件表面，从而发挥其优异的性能(尤其是拉伸性能)，达到加固的目的。

构件在受弯加固过程中的破坏模式主要包括以下几个方面：

1)受拉钢筋先达到屈服，然后压碎受压区的混凝土。此时，碳纤维片材没有达到其允许的拉伸应变；

2)拉伸钢筋首先达到屈曲，然后碳纤维片材超过其允许的拉伸应变，达到极限拉伸应变。此时，混凝土在受压区还没有被碾碎；

(3)配筋量过大，受压区混凝土在受拉钢筋达到屈服前被碾碎；

4)在达到正截面极限承载力之前，碳纤维布粘结处的局部法向应力和剪应力可以达到混凝土的抗拉强度和抗剪强度。混凝土在剪切后被CFRP拉开，即CFRP和混凝土剥离。

钢筋弯曲构件中碳纤维含量的测定

与钢筋较少的钢筋混凝土梁和超配筋钢筋混凝土梁的脆性破坏类似，CFRP加固构件也需要控制CFRP加固量，以防止脆性破坏。

构件的加固通常是在一种不卸载状态下进行的，即在加固前，原构件的截面在界面内力作用下会处于一定的初始应变状态。碳纤维只有在负载增加时才会变形和参与。研究表明，当配筋前构件的初始弯矩小于其受弯承载力的20%时，初始弯矩的影响很小。即不考虑二次力的影响，必须考虑初始应力和应变的影响。

当碳纤维布加固混凝土构件达到破坏极限状态时，碳纤维布的极限抗拉强度往往得不到充分利用。此时，应利用碳纤维片材在达到破坏极限状态时的应变值来确定其贡献。同时，碳纤维片材在最终断裂时表现出明显的脆性。因此，即使碳纤维片材在断裂时能达到极限抗拉强度，仍应选择小于其极限拉伸应变的许用拉伸应变作为极限状态设计的标准，以保证充分的可靠性。

建议

1 CFRP加固技术在一定程度上提高了梁的刚度，抑制了混凝土裂缝的发展；

2初始应力会降低碳纤维加固的效果，所以试着在加固前卸载。

3当钢筋混凝土梁刚度不足，裂缝过大时，不宜直接使用碳纤维加固以提高其使用水平。

4在正常情况下，结构构件的加固是局部的，加固后结构体系可能发生变化。在弯曲和加强后，避免在弯曲破坏之前发生剪切破坏。

5 CFRP剥离损伤程度对CFRP抗拉强度的影响有待进一步研究。