外贴纤维复合材料(Fiber reinforced polymer or plastics,简称FRP)加固钢筋混凝土结构技术以其高强高效、施工便捷、不增加构件截面尺寸等优点,受到了广大研究者和工程技术人员的广泛关注。众多研究者均对外贴FRP加固钢筋混凝土受弯构件的承载能力和其预测方法进行了研究,很多国家的规范也都给出了该类加固构件承载能力的计算公式,但对于加固构件正常使用情况下裂缝和变形性能的研究还十分不足。 本文通过试验研究和理论分析系统地探讨了外贴FRP引入对加固构件裂缝和变形性能的影响；建立了外贴FRP加固钢筋混凝土梁的裂缝和变形分析模型,并进一步提出了实用简化验算公式；计算结果与试验结果的对比表明,本文提出的模型具有较好的预测效果,可以作为工程设计的参考。本文的主要研究内容和成果有： 通过9根外贴CFRP加固钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的试验,研究了外贴CFRP抗弯加固梁的裂缝和变形性能,考察了CFRP与混凝土间的粘结宽度、CFRP用量和预裂损伤程度对构件裂缝分布、裂缝宽度和变形性能的影响,研究了纯弯段内CFRP应变分布随荷载和裂缝发展的变化规律,分析了相邻裂缝间CFKP应变分布、CFRP-混凝土局部粘结剪应力的分布和发展、CFRP-混凝土间粘结-滑移曲线特征。 基于弹性理论,根据相邻裂缝间的平衡条件和变形条件,引入双线性的CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系,建立了外贴CFRP加固钢筋混凝土梁纯弯段内相邻裂缝间CFRP-混凝土粘结性能的简化理论模型,讨论了界面粘结性能发展的过程,给出了剥离发生前不同加载阶段界面剪应力和CFRP应力分布的显式表达式,讨论了CFRP-混凝土间粘结-滑移关系控制参数的取值方法,利用该模型模拟了各级荷载作用下外贴CFRP加圃钢筋混凝土梁中的CFRP应变分布,与试验结果进行了比较,模拟结果与试验结果吻合良好。在此基础上,分析了相邻裂缝间CFRP-混凝土界面粘结剪应力发展。 分析了外贴FRP加固钢筋混凝土梁的裂缝发展机理,采用基于粘结滑移理论的构件裂缝分析模型进行外贴CFRP加固钢筋混凝土梁的裂缝性能分析,该模型不仅可以同时考虑钢筋-混凝土间界面粘结-滑移和FRP-混凝土闻界面粘结-滑移性能,而且还可以考虑材料和界面粘结-滑移性能的非线性性质。利用有限差分法,编制了裂缝稳定阶段相应于最大和最小裂缝间距分布时构件裂缝性能分析的迭代求解程序,该程序可以给出相应于最大和最小裂缝间距时的裂缝分布和裂缝宽度。利用该程序模拟了各试验构件裂缝间距和裂缝宽度随荷载的变化,并与试验实测结果进行了比较,实测平均裂缝间距很好地落在计算最大裂缝间距和最小裂缝间距所界定的范围内,证明了模型对构件裂缝分布预测的有效性,同时实测平均裂缝宽度也介于裂缝宽度最大模拟值和最小模拟值之间,且实测最大裂缝宽度与裂缝宽度最大模拟值十分接近,表明所采用的理论模型能够较好地预测构件的裂缝性能,基于粘结滑移理论的裂缝分析模型是合理的。利用该模型和一些试验结果讨论了外贴FRP加固材料尺寸、用量,界面粘结-滑移关系和预损伤程度对构件裂缝性能的影响。 根据加固构件特点和影响裂缝发展的力学机理,基于粘结滑移理论推导了加固构件平均裂缝间距和普通钢筋混凝土构件平均裂缝间距之间的关系,进而通过对GB50010-2002中钢筋混凝土构件平均裂缝间距模型的修正建立了外贴FRP加固钢筋混凝土梁的平均裂缝间距实用预测模型,讨论了参数的取值方法,并通过预裂荷载考虑加固前预裂缝对加固后平均裂缝间距的影响；根据裂缝宽度定义建立了加固梁的裂缝宽度预测方法,并提出了不同初始条件下裂缝宽度预测模型的修正方法,从截面上力的平衡条件出发给出了裂缝截面上钢筋应力的计算方法,从定义出发推导了钢筋应变不均匀系数的计算表达式,利用该模型预测了收集到的加固构件平均裂缝间距和裂缝宽度,结果表明该模型具有较好的预测效果。 引入“局部”曲率概念,建立了研究相邻裂缝间“局部”曲率的非线性分析模型,利用该模型讨论了选取最大裂缝间距和最小裂缝间距之间部分作为研究对象时,对构件变形模拟结果的影响,研究结果表明裂缝的分布情况对变形虽然有一定影响,但其影响并不十分显著。基于刚度解析法,建立了正常使用阶段外贴FRP加固钢筋混凝土梁的实用刚度解析模型,模型中引入两个参数用以考虑外贴FRP使受拉钢筋变形和受压混凝土变形减小而对构件刚度的影响；还在此模型基础上考虑了持载加固构件中外贴FRP的应变滞后问题,从而建立了持载加固构件的刚度模型。利用该模型预测了收集到的加固构件跨中挠度,并与实测结果进行了比较,结果表明该模型具有较高的预测精度,可以作为工程设计的参考。