钢管结构在大跨桥梁、海洋平台、风电设施中广泛应用,长期服役后难免发生锈蚀损伤,严重影响结构安全性。节点区域应力分布复杂,易发生防锈涂层脱落、开裂等问题,一旦锈蚀更易引发安全事故,亟需开发有效的修复技术。本文以锈蚀T型圆钢管节点为研究对象,提出一种GFRP夹层灌浆的修复方法。采用试验、有限元和理论方法,研究修复节点的受压性能和破坏模式,揭示修复节点的受压承载机理,提出设计方法和构造建议,对长期服役钢管结构的性能提升和安全承载具有重要意义。首先,完成了2个未锈蚀节点、2个10%锈蚀节点、3个GFRP夹层灌浆修复和1个PVC夹层灌浆修复的10%锈蚀节点的轴压性能试验,结果表明:(1)节点的受压承载力和初始刚度因支主管直径比增大而提升,因主管锈蚀而劣化。(2)GFRP夹层灌浆修复方式可以有效提高锈蚀节点的极限承载力和初始刚度,且修复效果随着β增大而提高,β=0.8修复节点的受压承载力和初始刚度分别比未锈蚀节点提高了72%和39%。(3)修复节点主管焊接连接键可增强钢管与灌浆料夹层之间的锚固,提升受压节点初始刚度;GFRP外管与内钢管的约束作用使夹心灌浆层处于三向受压状态,避免了PVC夹层灌浆修复节点灌浆料过早贯通开裂并与主管剥离的行为。然后,利用ABAQUS软件建立了节点有限元模型,用试验结果验证了模型的准确性。进一步对GFRP夹层灌浆修复节点的受压性能进行参数分析,发现降低修复主管空心率或增大GFRP管壁厚均能显著提高节点受压承载力,且支主管直径比较大的节点增幅更大。当节点锈蚀程度为28%时,采用GFRP夹层灌浆修复最多可使极限承载力提升162%,并较未锈蚀节点提升58%。此外,复合材料外覆层长度与灌浆料强度参数对受压性能影响不大。最后,结合试验和有限元分析结果,对未修复与GFRP夹层灌浆修复节点的受压承载机理进行了分析,给出修复节点构造建议。基于现有规范公式的基本形式,通过非线性回归拟合修复节点受压设计公式,将公式计算结果与参数分析结果进行对比,并结合关键参数开展L16-5-4五参数四水平正交分析,验证拟合公式的准确性,也使公式的适用范围进一步扩展。该论文有图49幅,表15个,参考文献119篇。