碳纤维加强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)是一种性能优越的新型加固材料,广泛应用于钢筋混凝土结构加固领域。其中最常见的加固形式是外贴式加固(Externally Bonded Reinforced,EBR)。但是CFRP的抗火性能较差,这严重阻碍了该技术在土木工程领域的推广和应用。因此,研究EBR-CFRP加固结构的抗火性能,形成一套成熟的抗火设计理论,对该技术的发展至关重要。本文使用ABAQUS软件建立了热-力学耦合有限元模型,引入了高温下CFRP-混凝土的粘结-滑移本构关系,成功模拟了高温下EBR-CFRP加固钢筋混凝土梁剥离破坏的全过程,并得到了CFRP-混凝土接触面的平均粘结剪应力和滑移随受火时间的变化规律,其中粘结剪应力受温度的影响较小,受外荷载及粘结长度的影响较大;滑移的起始时刻与温度场分布有关,受外荷载的影响较小。同时利用有限元软件进行了大量参数化分析,发现荷载比、防火板厚度、粘结长度、受火条件以及端部约束形式对构件的耐火极限均有较大影响,其中在CFRP片材两端设置锚固压条可以有效增大CFRP-混凝土的粘结性能,提高构件耐火极限。最后在大量有限元分析基础上,提出了EBR-CFRP加固钢筋混凝土梁耐火极限的回归预测公式,可以为工程设计提供方便。另外,本文同时建立了截面热传递有限元模型,分析了影响截面温度场的主要因素,提出了采用“等效混凝土层法”来预测带有防火板的梁横截面温度场的新方法。在此基础上,建立了火灾下EBR-CFRP加固钢筋混凝土梁的力学模型,计算了其抗弯承载力随受火时间的变化规律,并与外荷载比较估算出构件的耐火极限,为EBR-CFRP加固钢筋混凝土梁的抗火设计提供参考。