近些年来,碳纤维材料因其轻质高强、耐腐蚀性等特点已经被广泛应用于土木工程行业。而碳纤维板加固技术因其具有材料利用率高、耐久性能好等显著优势,在工程加固领域同样也有着很好的应用前景。碳纤维板与混凝土界面的粘结性能是碳纤维板加固混凝土结构的最重要因素,所以研究碳纤维板与混凝土界面的粘结滑移本构关系是非常有必要的。目前,碳纤维材料的大多数加固工程应用都是普通的粘贴方法,但普通粘贴方式存在很多问题。与普通粘贴碳纤维材料相比,预应力碳纤维技术可以充分利用碳纤维板材料高强度的优点,它也可以有效延缓碳纤维材料的剥离损伤,有效降低应变滞后效应。本文共设计并制作了 12组试件,分别是3组普通的碳纤维板加固试件和9组预应力碳纤维板加固试件。采用试验测试与数值模拟的方法研究碳纤维板与混凝土界面粘结滑移本构关系。主要研究内容和结论如下:①研究预应力碳纤维板与混凝土界面力学特性的影响因素。针对预应力碳纤维板的宽度,胶层厚度以及施加的预应力大小三个影响因素进行试验,并通过正交试验设计方法来选择主要的影响因素组合。设计并制作了九组试验梁来探究预应力碳纤维板与混凝土界面粘结滑移本构关系。②对9组预应力碳纤维板加固混凝土梁试验结果进行正交试验分析,得出:对预应力碳纤维板与混凝土界面剥离承载力的影响顺序由大到小依次为碳纤维板宽度、碳纤维板初始张拉强度、胶层粘结厚度;最优组合为胶层厚度为2毫米,碳纤维板宽度为5厘米,碳纤维板初始张拉强度为1200MPa的因素组合。③探索预应力碳纤维板与混凝土界面粘结滑移本构关系。利用试验得到的局部粘结滑移曲线,在典型本构关系模型基础上进行了数据拟合曲线并与试验结果拟合曲线进行比对,T-Ueda模型比较接近本试验的相应本构模型。在T-Ueda模型的基础上拟合本试验数据的本构关系,该本构关系包括碳纤维板初始张拉强度即混凝土初始抗压强度和混凝土抗压强度、胶层厚度等在内的三个影响因素。④运用ANSYS有限元软件建立碳纤维板与混凝土界面的模型,比较试件不同位置处试验应变值与有限元计算应变值,结果与试验值比较吻合。