为了提高增大截面法加固混凝土梁的使用性能,以材料试验为依托,钢纤维作为活性粉末混凝土的增强相,探究了不同养护条件下,影响活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)材料性能的主要影响因素,给出了RPC的最佳钢纤维掺量和掺入方式。基于室内试验,对RPC加固后的简支试验梁能行了室内静载试验,并基于有限元仿真分析对加固后的简支叠合梁的受力规律进行了研究和探索,取得了如下研究成果:1.对现有活性粉末混凝土文献中的配合比进行总结分析,选取与RPC基体强度关联性较大的四种因素,基于不同的养护条件,采用常规的原材料,以基体的抗压强度作为参照指标,结合微观分析手段,得到了考虑四种因素影响的最佳的活性粉末混凝土基础参配比。2.以12 mm的镀铜钢纤维作为RPC的增强相,通过基本的力学性能测试得到了钢纤维的最佳体积掺量。当钢纤维掺量从0%上升到4%时,钢纤维增强后的RPC的抗拉、压强度随着纤维掺量的增加而提高,当钢纤维的体积掺量增加到5%后,强度开始下降,说明12mm钢纤维的最佳体积掺量为4%。标准养护条件下RPC基体抗压强度最高123.59MPa,抗拉强度最高27.6MPa;自然养护条件下RPC基体抗压强度最高113.13MPa,抗拉强度最高24.67MPa;复合养护条件下RPC基体抗压强度最高140.14MPa,抗拉强度最高29.6MPa。3.以最佳体积掺量的钢纤维RPC作为加固材料,对简支梁的顶部以及底部进行加固。通过室内静载试验,可知采用叠合法对钢筋混凝土梁进行加固大多得到的为正效应,即对于原本梁体的承载极限承载力在叠合加固后均有提升。4.普通混凝土加固叠合梁与钢纤维RPC带筋加固叠合梁在荷载-挠度曲线的形态上与普通钢筋混凝土梁类似,具有线弹性阶段、裂缝开展阶段、非线性的屈服阶段以及破坏阶段。叠合加固梁体在受外荷载情况下,跨中以及四分之一跨的应变在沿梁截面高度上的分布基本符合平截面假定。即便在试验梁叠合梁在外力作用下出现裂缝,普通混凝土与钢纤维RPC也能很好的在一起协同工作,说明二者的协同工作性能很好。5.通过室内试验梁静载试验和ANSYS有限元模拟,得到了加固叠合试验梁的应变、位移的分布规律。基于高抗压、抗拉强度的钢纤维RPC的结构构件,按照现行的钢筋混凝土规范的最小配筋率无法满足结构构件的要求。因此,对于活性粉末混凝土相适应的钢筋的使用规格以及用量需要进一步通过试验进行确定。研究结果表明:采用钢纤维增强RPC材料加固和维修桥梁结构,可以大幅节省材料用量,缩减结构尺寸,降低能耗、污染,有望解决现有桥梁中存在的桥面铺装易疲劳开裂造成损伤,能在很大程度上抑制裂缝的进一步开展,为今后将RPC材料用于桥梁的养护维修提供一定的基础数据。