钢结构在长期服役过程中,不可避免的存在各种损伤或缺陷。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)具有高强耐腐、施工方便的特点,利用胶粘剂把CFRP粘贴在钢结构表面以提高其承载力的CFRP加固方法被广泛应用于带损伤钢结构的加固。为加固修复带缺陷钢梁的抗弯能力,通常做法是在其受拉翼缘粘贴CFRP。但这种加固形式往往由于CFRP材料端部缺少必要的锚固措施,造成CFRP过早剥离破坏,CFRP利用率不高,造成极大的材料浪费。采用预应力CFRP对带缺陷钢结构进行加固可以减小结构变形,充分发挥CFRP材料的优越性。本文对带端锚预应力CFRP板加固带缺陷钢梁进行了试验研究,主要的研究内容和结论如下:(1)对带端锚预应力CFRP板加固缺陷梁的预应力损失情况进行研究,利用电阻式应变片以及光纤光栅传感器监测20%和40%预应力水平的CFRP板放张瞬时及放张后中长期预应力损失情况,结果显示:平板锚具能够有效锚固CFRP板,减少预应力损失。放张瞬时,P-20%梁和P-40%梁的预应力损失比例平均值分别为0.91%和0.73%。CFRP板的中长期预应力损失主要发生在放张后的前30天。从CFRP板放张瞬时到放张后102天,P-20%-3梁和P-40%-3梁的预应力总损失比例分别为1.60%和1.43%。(2)对非预应力和预应力CFRP板加固试件进行静载试验研究,对比不同试件的荷载-挠度曲线,荷载-应变曲线,破坏模式等结果发现:带端锚预应力CFRP板加固方式可以更有效抑制带缺陷钢梁的裂纹开展,提高缺陷钢梁的极限承载力、刚度、延性和CFRP板利用率。与带端锚非预应力加固试件相比,20%和40%预应力水平加固试件的极限承载力可分别提高27.5%和52.3%,CFRP板极限利用率可分别提高25.6%和39%。(3)对比不同位置的荷载-应变曲线、不同荷载下的CFRP板应变分布图以及裂纹发展规律和破坏模式,结果显示:带端锚预应力CFRP板加固缺陷梁的破坏始于跨中,这是由于跨中裂纹处应力集中导致胶层开裂,CFRP板剥离。随后剥离破坏向端部扩展,最终CFRP板在接近平板锚处发生断裂。