随着城市化建设的进一步发展,人们对建筑规模的要求也越来越高,这就为具备更高承载力、更小截面尺寸及施工方便、经济高效的钢结构的广泛应用提供了发展空间。但是由于材料老化、地震和不均匀沉降、外来物撞击、使用和环境等因素的影响,造成建筑结构的缺陷和损伤,在使用荷载作用下,这些微观缺陷逐渐扩展和汇合,导致材料在宏观力学性能方面发生劣化。因此,研究如何进行钢结构的加固修复,已经成为土木工程领域中一项重要内容。CFRP (Carbon Fiber Reinforced Ploymer)材料以其轻质、高强、耐腐蚀等特点为加固修复钢结构提供了有效的方法。然而,对预应力CFRP布加固腐蚀梁式钢结构的研究相对较少,特别是对利用预应力CFRP布加固腐蚀钢与混凝土组合梁的研究在国内外未见报道。本文在国内外研究成果的基础上,结合腐蚀钢结构及腐蚀钢与混凝土组合结构的自身受力特点,采用试验研究、理论分析及计算机模拟相结合的方法,研究(预应力)CFRP布加固腐蚀钢梁及腐蚀钢与混凝土组合梁的力学性能。主要研究内容如下：通过(预应力)CFRP布加固(腐蚀)钢梁的力学试验,研究其工作机理、破坏形态,探讨了钢梁腐蚀程度、CFRP布及预应力等参数对加固钢梁的影响。研究结果表明：未腐蚀比腐蚀50%的屈服、极限承载力分别提高4%、6.1%；加固钢梁比未加固钢梁的屈服、极限承载力分别提高4.2%、9.4%；预应力加固比非预应力加固屈服、极限承载力分别提高12%、2.9%。说明,钢梁腐蚀程度、CFRP布及预应力对加固钢梁承载力有一定的影响。在极限状态,预应力CFRP布达到极限应变,而非预应力CFRP布未达到极限应变,说明,对CFRP布施加预应力可以有效提高其利用率。通过(预应力)CFRP布加固腐蚀钢与混凝土组合梁的力学试验,研究其工作机理、破坏形态,探讨了钢梁腐蚀程度、CFRP布加固量及预应力等参数对加固组合梁的影响。试验结果表明：腐蚀30%比腐蚀50%的屈服、极限承载力分别提高10.3%、2.5%；加固组合梁比未加固组合梁的屈服、极限承载力分别提高3.1%、8.8%；预应力加固比非预应力加固屈服、极限承载力分别提高22%、11.4%。说明,钢梁腐蚀程度、CFRP布加固量及预应力对加固组合梁承载力影响显著。在极限状态,预应力CFRP布达到极限应变,而非预应力CFRP布未达到极限应变,说明,对CFRP布施加预应力可以有效提高其利用率。根据预应力CFRP布加固腐蚀钢梁及腐蚀钢与混凝土组合梁的受力特点,分别建立了预应力CFRP布加固腐蚀钢梁及腐蚀钢与混凝土组合梁的屈服承载力、极限承载力及变形的计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好。根据预应力CFRP布加固腐蚀钢与混凝土组合梁界面受力特点,分别利用弹性力学方法和能量法,建立了施加预应力阶段和使用阶段CFRP布与钢梁及钢梁与混凝土之间的界面剪应力、界面正应力及变形的微分方程,得到相应的计算公式,计算结果表明：组合梁变形随荷载的增加和CFRP布厚度的增大而增大,随连接件刚度的增加而减小；界面剪应力和界面正应力随CFRP布层数增多、初始预应力增大、连接件刚度及胶层刚度的增加而增大。根据预应力CFRP布加固腐蚀钢梁及腐蚀钢与混凝土组合梁的受力特点,利用ABAQUS有限元程序建立预应力CFRP布加固腐蚀钢梁及预应力CFRP布加固腐蚀钢与混凝土组合梁的计算模型,研究其工作机理,计算结果表明：加固梁的承载力随初始预应力的增大和CFRP布厚度的增加而增加,随钢梁腐蚀程度的增加而降低。