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纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer, FRP）因其高强度、耐腐蚀、易施工等特点，在土木建筑行业中得到越来越广泛的应用。采用FRP加固的钢筋混凝土（RC）构件的疲劳性能及其耐久性受到工程界的重视，并已成为国内外该领域的前沿课题。目前，FRP加固RC构件的疲劳性能研究成果已比较多，但考虑了环境影响的疲劳性能研究却鲜有报道。本文以广东地区在役的RC桥梁为应用背景，以采用本课题组研发的新型FRP片材——碳纤维薄板（CFL）加固的RC梁为研究对象，探讨了加固梁在经过湿热环境处理后的疲劳性能及其裂纹扩展的规律。主要研究内容及结论如下：1、含有裂纹的加固梁的力学分析模型。课题组原有的分析模型采用了无粘结滑移的假设，因此无法解释实验观察到的裂纹高度较大的情况。在原有模型基础下，考虑了钢筋与混凝土之间、CFL与混凝土之间存在滑移，引入折减系数，建立了非完全粘结模型，从而较好地解释实验现象。2、加固梁主裂纹应力强度因子的计算方法。采用有限元方法探讨了加固梁主裂纹应力强度因子的计算方法。计算结果表明，应力强度因子KI随裂纹高度变化有先增长后减小的规律。对于完全粘结假设的模型，在裂纹高度为50mm处达到最大，在裂纹高度148mm时趋向于0；对于非完全粘结模型，在稳定扩展阶段的KI与裂纹高度a呈线性关系变化。3、根据广东地区桥梁工作环境的实测数据分析，设定工作温度为50℃、相对湿度为95%的湿热环境，对7根CFL加固RC梁进行了6天的湿热处理后，分4个荷载等级进行了疲劳实验，并对其中4根梁进行了裂纹扩展的观察。4、环境疲劳实验结果表明，经过湿热处理的加固梁疲劳寿命相比未经处理的加固梁大幅度降低，降幅为30%以上；疲劳极限承载力降至23.9kN，降幅为12.5%。加固梁的抗弯刚度可以分为快速衰减、稳定衰减和失稳衰减三阶段，且疲劳荷载峰值与抗弯刚度衰减速度成线性关系，荷载峰值越大，抗弯刚度衰减越慢。5、湿热环境处理后，加固梁跨中主裂纹的扩展可分为裂纹萌发与快速扩展阶段、裂纹稳定扩展与停留阶段和裂纹失稳扩展三阶段，其中第二阶段占疲劳总寿命的95%以上。裂纹的驻止高度有随荷载峰值增大而增大的规律；根据应力强度因子的数值计算结果，以断裂力学的方法，拟合了疲劳主裂纹扩展的半经验公式，并以其中1根试件作为算例，用该公式进行寿命预测，寿命预测结果略低于实测值、位于偏安全的一侧。