目前碳纤维布加固混凝土结构多采用普通环氧树脂类有机胶,其软化温度多为约60～80℃,用碳纤维/普通环氧树脂类有机胶复合材料布加固混凝土结构难以满足耐高温要求。另外,有机胶属于易燃物,在火灾中成为新的燃烧源和污染源。为此,研制耐高温的无机胶,采用碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土结构,具有现实意义。　　本课题组进行了开发耐高温无机胶的探索,获得了600℃时强度不低于常温强度的无机胶。对工厂编织的碳纤维布采用无机胶进行浸润和杵捣处理后,成为碳纤维/无机胶复合材料布,其与混凝土的面内剪切强度与有机胶相当。碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土梁常温下受力性能试验资料表明,用其加固混凝土构件是可行的。本文在此基础上进行了此类加固梁板的抗火性能研究。　　为了了解火灾下碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土梁板的抗火性能,设计并制作了4根碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土梁和5块碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土板,并进行了抗火试验。考虑到碳纤维为可燃材料以及高温时在绝氧条件下强度降低非常缓慢的特点,选用厚型隧道防火涂料和厚型钢结构防火涂料对其进行防火保护。加固梁和加固板的碳纤维/无机胶复合材料布加固提高幅度分别为30％～47%和24%～76%,荷载水平分别为0.35～0.45和0.14～0.41,防火涂料厚度分别为25mm和15～30mm。加固梁板均先按ISO834标准升温曲线升温1.5h,然后在炉内自然冷却1h。加固梁底中心处和加固板底处的无机胶历经温度分别为300～470℃和90～300℃,跨中最大位移分别为计算跨度的1/1400～1/318和1/438～1/95。火灾后碳纤维/无机胶复合材料布完好,布通过无机胶与混凝土梁板粘贴良好。试验结果表明,采用防火涂料保护的碳纤维/无机胶复合材料布与混凝土梁板火灾下可有效共同工作;厚型钢结构防火涂料火灾下易于脱落和开裂,其防火效果劣于厚型隧道防火涂料。　　为了了解火灾后碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土梁板的受力性能,对已进行过抗火试验的4根加固梁和4块加固板进行了火灾后的受力性能试验。采用二集中力三分点加载。荷载-跨中位移曲线呈两折线形,折线转折点出现时,纵向受拉钢筋屈服,之后碳纤维/无机胶复合材料布进一步发挥作用。基于平截面假定,采用数值迭代的方法进行得到截面的M—φ曲线,利用共轭梁法计算得到加固梁板火灾后的荷载—位移曲线,进而计算截面弯矩—碳纤维复合布应变的曲线关系,进行了加固梁板碳纤维复合布的应变分析。试验与分析结果表明,对于碳纤维/无机胶复合材料布加固混凝土梁板,即使无机胶经历的温度(温度区间为200℃～470℃左右)远高于普通环氧树脂类有机胶的软化温度,碳纤维复合布的最大应变仅比常温下有小幅降低,布的强度仍能有较大程度地发挥。按照各材料火灾后的弹性模量与常温下混凝土弹性模量的比值将截面换算为全混凝土截面,采用有效惯性矩法的基本原理并借鉴相关规范公式,和直接在现有的加固构件常温刚度公式中引入火灾后刚度降低系数两条思路,建立了三个刚度计算公式。相关公式计算值与试验结果吻合较好。　　针对厚型防火涂料高温导热系数取值尚不清楚的问题,从厚型防火涂料的基本组成出发,将厚型防火涂料视为主要由粘结基料和隔热骨料所组成的复合物,利用复合物的两种导热系数计算模型,即串联模型和并联模型,建立厚型防火涂料的高温导热系数计算公式。分析表明,利用串联模型公式计算的厚型防火涂料高温导热系数取值最为合理。采用ABAQUS建立三维实体模型,采用顺序耦合热应力分析方法对试验梁板进行温度场和变形分析,模拟值与试验值吻合较好。　　采用ABAQUS对加固板温度场进行分析,表明涂料厚度、导热系数以及受火时间是影响板底温度的主要因素,因而决定涂料保护层厚度的关键因素为导热系数和受火时间。基于对加固板高温变形限制的考虑,采用ABAQUS对其高温变形进行试算,提出以板底温度为415℃作为控制温度计算涂料厚度的原则。在此基础上,按耐火时间和涂料导热系数的不同,分涂料品种并考虑相应构造要求的基础上,给出了基于温度控制的防火涂料保护层厚度取值建议。