碳纤维复合材料是土木工程之中应用最广泛的一种新型材料，其在土木工程之中的用量也十分的大,与传统的钢筋混凝土结构相比，碳纤维复合材料加固钢筋混凝土梁技术具有很大的优势：其强度更高、机构的自重和体积并不会随之增加、施工操作起来相对比较简单不需要大型机具的支撑，施工的效率也很高，所消耗时间较短，耐腐蚀性能比较强而且还具备很强的适应性能。正因为其相较于传统结构的优势，促使该项技术能够广泛传播应用在我国的土木工程领域之中。
一、国内外研究现状
（一）国外研究现状
纤维符合材料加固修复工程结构早在二十世纪八十年代初期就已经开始得到应用，最早是在1982年由一位来自瑞士的科学家Meier对该项技术在加固桥梁结构之中应用的研究。随着新型技术的发展，美日欧等其他发达国家的学者也陆续设立了研究单位研究纤维符合材料在加固修补结构的技术，并且进行了大量的实验，开展了诸多理论研究，促使纤维复合材料加固技术取得了跨越式发展成效。在1991年的美国，很多的桥梁结构都受到了盐害，产生了非常严重的损毁，因此，美国混凝土协会对纤维增强符合材料加固混凝土技术进行了重点研究，为此特地成立了专门的委员会进行后续的研究工作。在日本阪神大地震发生以后，碳纤维材料加固修补混凝土结构也起到了很大的作用，对于战后恢复工作做出了不小的贡献。1999年的三月月份，日本土木学通过了对碳纤维材料加固修复混凝土结构的草案。至此，发达国家利用碳纤维加固混凝土技术已经逐渐发展趋向于成熟状态，并且还编著了一系列的行业标准和规范，加快了该技术走向产业化的步伐。
（二）国内研究现状
我国的碳纤维复合材料加固修补混凝土技术的发展主要是始于1997年，自那以后才逐步在国内开展各种对其结构的实验研究工作，研发主要集中在国家工业建筑诊断和改造工程技术研究中心进行。在那之后，我国的各所高校以及所属科研单位也都开始逐步开展了对其的研究工作，渐渐形成了一套比较系统稳固的标准和规范措施。比如在2003年五月份我国正式出版的《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》，以及在那三年以后国家制定出台的《混凝土加固设计规范》(GB50367-2006)，都对我国的碳纤维复合材料加固混凝土技术的发展进行了规范，并且为其发展和应用树立了正确的引导，确立了发展方向。
二、CFRP研究应用进展
（一）抗弯加固研究
碳纤维复合材料加固混凝土梁的研究工作的应用和成果主要集中在混凝土结构的抗弯加固层面。有大量的数据理论支撑显示，碳纤维复合材料加固混凝土梁的时候，其界面应当达到满足平截面的假定，应力也应当按照钢筋混凝土正截面的应力来进行计算。Nanni等人已经对碳纤维复合材料加固混凝土梁的抗弯性能和相关的理论参数来进行分析，同时也建立了外贴碳纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的分析模型，推导出了重要的结论和公式。还有些学者通过进行大量的碳纤维复合材料加固混凝土梁的实验，对碳纤维复合材料加固的原理进行了研究，同时探索了加固后的混凝土梁的承载能力和破坏形态。Hamid等一众则是通过建立起有限的元模型数值模型，对加固之后的混凝土梁运用计算机仿真分析出了相关的探索研究方案。
（二）抗剪加固研究
抗剪加固研究主要就是在构件的剪跨区粘贴相关的碳纤维复合材料，也就是和箍筋对裂缝产生的约束作用相似，从而达到提升混凝土梁的抗剪承载能力的效果。碳纤维复合材料加固混凝土结构出现剪切破坏问题的形成原因有很多，主要是受到了碳纤维复合材料和混凝土之间的粘结强度、碳纤维锚固端的强度、方式、粘贴方式以及厚度等多个因素的影响。Thanasis C. Triantafillou通过对碳纤维复合材料加固混凝土的抗剪效果进行研究，从而提出了一种加固梁在极限状态存在的剪切破坏模型，并且进行了有关抗剪的实验进行具体的研究，最终得出的实验结果和理论计算得出的具体结果相匹配。AmirM.Malek等人在线弹性材料力学行为的基础之上，提出了一种剪切破坏的模型，从而推导出碳纤维材料在各种荷载工况情况下的屈服载荷以及极限载荷的理论公式，并且同时展开对其的有限元分析工作，也一样佐证了理论公式的正确性。
（三）CFRP与混凝土界面粘结性能研究
碳纤维复合材料加固混凝土构件的强度、刚度和产生破坏的形态主要是受到了碳纤维复合材料和混凝土界面之间粘结性能的影响。有充分的实验数据证明，混凝土的强度是界面粘结强度的决定性因素，不仅如此，其粘结强度还会受到外贴碳纤维复合材料宽度与混凝土构件宽度之间的比值影响；外贴碳纤维复合材料的年节长度在超过了其有效的长度以后，混凝土梁的承载能力就无法再提升，达到了一个上限。Granju对混凝土构件和碳纤维复合材料粘结以后，研究发现新旧材料之间存在层间垂直应用作用。KuniedaMinoru等人测试了多层片材粘结加固效果以后，对尺寸因素也进行了分析研究，最终得出结论，在大结构之中尺寸因素能够直接对粘结的特性产生影响。
（四）抗震性能研究
碳纤维复合材料加固混凝土土柱的抗震性能也是十分值得关注的问题。碳纤维复合材料不仅能够和混凝土共同承担其荷载，还能够进一步预防主筋过早的出现压屈的情况，并且还会增强其对于混凝土核心的约束，也能够进一步有效避免混凝土的表层出现脱离剥落的情况。经过了碳纤维复合材料加固以后的钢筋混凝土短柱能够保持很好的延性，同时其滞回耗能的能力也会大幅度提升。粘贴碳纤维复合材料进行加固以后，高强度的混凝土土柱滞回性能就能够得到很好的改善，滞回环也将会变得更加饱满，随着其极限水平位移程度的不断加深，其抗震耗能的能力相较于之前也愈发变强。
（五）抗疲劳性能研究
实际上大部分的混凝土结构不仅仅要承担静荷载的作用，还需要频繁承担不同频率的交变荷载，这就造成了其日益加重的疲劳破坏。现如今，对于碳纤维复合材料加固混凝土结构的抗疲劳性能的研究还不普遍，国内某理工大学通过进行相关实验以后，发现在外贴碳纤维复合材料对混凝土进行加固之后，混凝土梁的疲劳寿命竟然能够提升45%~60%，疲劳变形的情况也减轻了25% ~35%，这就大大增加了混凝土梁的抗疲劳抗裂的性能。
三、结语
碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构的修补加固技术在我国仍然处理探索的初期阶段，要想建立起完善的合理的加固技术就需要多个方面对其进行研究。并且国内的钢筋混凝土结构需求的工程量十分的巨大，随着各个建筑的使用龄期逐渐逼近，对其进行加固的需求也随之上涨，碳纤维复合材料加固技术的研究和应用都具有十分优良的前景和空间。在这之后，碳纤维复合材料加固混凝土技术将会为我国的建筑行业和土木工程发展带来极大的贡献。
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