该文研究内容属于结构增强加固领域.以碳纤维在钢结构中应用为背景,应用有限元方法对碳纤维包裹钢构件前后屈曲承载力进行了弹性屈曲和非线性屈曲分析,并且对整体中局部部件的屈曲和平面钢框架的失稳过程作了初步探讨.介绍了钢结构常用的增强加固方法以及碳纤维增强结构的优越性能.探讨了碳纤维在钢结构中的应用前景.从长远看,碳纤维增强钢结构技术在中国将会得到广泛应用.对于碳纤维包裹细长压杆后的屈曲承载力进行了弹性屈曲分析,研究了碳纤维的厚度、包裹方向、包裹方式和纤维弹性模量对压杆屈曲承载力的影响.借助于复合材料力学、结构力学推导了包裹纤维后等效模量及屈曲承载力相对提高系数的解析表达式,并与有限元方法得到的结果进行了对比.对于碳纤维包裹中等柔度压杆后的屈曲承载力进行了非线性屈曲分析,这种分析考虑了几何非线性和材料非线性的影响.借助于ANSYS软件,探讨了发挥钢的塑性潜能和碳纤维的抗拉强度的可能性.并与包裹同样截面的细长压杆得到的承载力进行了比较.给出了加劲理论,与通常设计计算方法得到的结果进行了对比,分析了两种方法不尽相同的原因,并用它对碳纤维包裹钢构件后局部承载力进行了分析.对规范中宽厚比限值公式提出了改进意见.推导了各种具有复杂弹性支座杆件临界荷载的计算公式,分析了平面框架中各单一构件的失稳结构形式.讨论了平面钢框架局部构件失稳与整体失稳的关系.按照等稳定性原则,通过碳纤维对发生局部失稳构件进行不同程度的增强,以增加各个构件的临界荷载,来探讨提高整个框架屈曲承载力、发挥材料潜能的可能性.