本文以碳纤维复合材料在混凝土结构、钢结构中的应用为背景,应用有限元法对碳纤维筋代替钢筋的混凝土柱、高温下的混凝土短柱、存在动荷载(冲击荷载、循环荷载)作用的混凝土柱及压弯荷载作用下的钢构件进行了增强前后的分析。 对以碳纤维筋代替钢筋配筋的混凝土柱进行了分析。研究了碳纤维筋分别代替纵筋、箍筋以及整体代替钢筋配筋对混凝土柱承载力的影响。并以算例证明了因代替可减少混凝土的用量,进而可减轻混凝土结构自重。 对高温下碳纤维增强混凝土柱进行了承载力分析。研究了在高温下碳纤维套箍的厚度、弹性模量对混凝土柱受压承载力的影响,比较了碳纤维套箍对不同形状截面混凝土柱的增强效果,研究了纵向碳纤维对于受弯混凝土柱承载力的影响。 对分别存在冲击荷载、循环荷载作用的碳纤维增强的混凝土柱进行了承载力分析,研究了碳纤维厚度对存在动荷载作用的混凝土柱承载力的影响,根据已有的存在循环荷载作用的混凝土柱例题,将未经碳纤维增强的混凝土柱有限元计算结果与已有解进行了对比。 对压弯荷载作用下的碳纤维增强的矩形截面钢柱进行了非线性屈曲分析。推导了表面粘贴碳纤维矩形截面钢柱的弹塑性失稳公式,经与有限元解对比,证实了公式的正确性和精确性。