碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced polymer简称CFRP)作为一种高强、轻质、耐腐蚀材料在结构加固方面有着巨大的应用前景,尤其是其具有施工方便、周期短、不增加结构自重等巨大的优势,倍受工程界青睐。对碳纤维片材施加预应力进行加固的方法具有很多优点,不但可以使碳纤维布在二次受力之前就有较大的应变,取得更好的加固效果,而且,由于预应力的作用,可以抵消一部分初始荷载的影响,减小原梁的挠度,使梁中裂缝宽度减小甚至闭合,限制新裂缝的出现,从而改善梁的使用性能。已有的试验研究表明,采用波形齿夹具锚对碳纤维片材进行体外多点锚固加固混凝土梁,可以很方便快捷地对碳纤维片材施加预应力,从而实现对结构的体外预应力加固。本文就利用波形齿夹具锚锚固预应力碳纤维片材这种加固方式做了以下个方面的工作和改进。(1)设计了一种在T梁腹板两侧进行体外锚固碳纤维片材的预应力加固方法,并进行了足尺模型梁的试验研究。(2)本文共进行了两根钢筋混凝土T形梁的体外四点锚固碳纤维片材预应力加固试验。实验结果表明在腹板上进行体外锚固碳纤维片材预应力加固方案是可行的,不但可以取得有效可靠的预应力,并且同样能够显著地提高加固效果。(3)在第一根试验梁的基础上,对第二根梁的加固方案做了改进,只增加中跨段(碳纤维片材被四个锚固点分成三段的中间段)碳纤维片材的用量。试验表明,改进后构件的加固效果更为明显,这种加固方式能很好地实现边、中跨段碳纤维片材在极限状态下都能发挥到较高的应力水平,这个试验结果对提高碳纤维片材的利用效率具有重要意义。(4)利用有限元分析软件ABAQUS对试验加固构件进行模拟计算,并将结果与实验对比,对计算模型进行修改、完善,建立了对采用波形齿夹具锚进行体外锚固碳纤维片材的体外预应力加固体系的可靠的有限元数值模型。(5)在模型的基础上,对影响这种体外锚固预应力体系的加固效果的主要因素(如碳纤维片材与梁底的距离、预应力水平、加固量等)进行有限元仿真分析,计算表明这些因素对加固效果都有重要的影响。在数值仿真分析的基础上,也简单探讨了各种影响因素的相互影响及加固方案的优化设计。