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随着国民经济的发展,大量建筑因自然老化、腐蚀以及功能改变等原因,难以满足现行的使用要求。与推倒重建相比,对已有建筑的加固补强具有重要的社会经济效益。CFRP材料具有比强度高、耐腐蚀性好、施工便捷等优点,为混凝土加固工程的发展带来了新的契机。CFRP加固混凝土结构在服役过程中仍然处于各种侵蚀环境(如冻融循环、干湿循环、湿热、高温等)影响下工作,复杂环境下加固结构的耐久性成为了亟待开展的研究课题。本文结合国家自然科学基金项目(51378089),对冻融循环和干湿循环作用下预应力CFRP加固高强混凝土试件进行四点弯曲试验研究,分析了冻融、干湿循环次数和预应力等级对加固试件耐久性的影响。主要研究成果如下:(1)研究了预应力等级对CFRP加固高强混凝土的影响。结果表明,预应力CFRP能显著提高试件的开裂荷载和极限荷载,在一定的预应力范围内,预应力越大,承载能力越强。预应力CFRP可有效抑制混凝土裂缝的产生与发展、减小变形,提高试件的抗弯刚度,充分发挥了CFRP的高强性能。预应力等级越高,剥离破坏时CFRP粘下的混凝土层越厚。(2)研究了冻融循环作用下预应力CFRP加固高强混凝土的耐久性。结果表明,冻融循环后加固试件的承载力均有不同程度的下降,预应力等级越高,承载力降低越显著;最大等级预应力试件的破坏形态由中部弯剪裂缝引起的界面剥离破坏发展为剪切破坏。冻融后破坏面位置逐渐由混凝土表层向结构胶-混凝土界面、结构胶层内部转化,预应力的作用加剧了冻融循环对界面黏结性能的劣化程度。基体材料及纤维-基体材料界面的冻融耐久性是试件界面黏结耐久性问题的关键。(3)研究了干湿循环作用下预应力CFRP加固高强混凝土的耐久性。结果表明,在干湿循环前期,试件承载力降低并不明显。干湿循环120次后,试件承载力均有不同程度下降,预应力越大,承载力降低越显著。试件破坏面位置逐渐由混凝土表层向结构胶-混凝土界面转化,预应力越大,界面黏结性能的劣化越明显。在盐水干湿循环侵蚀环境作用下,基体材料的劣化是界面黏结性能退化的主要原因。