混凝土结构的劣化已经成为土木工程中一个常见的问题，混凝土结构修补加固成为了一个快速发展的行业。虽然混凝土结构修补加固的材料和工艺也已有了很大的发展，但是实际修补工程中依然出现了很多问题。其中一个重要的原因就是忽视了混凝土和修补材料之间的相容性问题，这是导致混凝土结构修补失效的主要因素之一。相容性是指在修补材料和原有结构材料之间物理力学性能、化学性能、电化学性能以及几何特性的平衡，这种平衡能保证在设计使用期限内修补结构在物理、化学、电化学等因素作用下不失效的性能。本论文采用理论分析、力学计算和实验验证的方法研究了材料的性能及其他因素对混凝土结构修补的几何相容性、力学相容性和电化学相容性的影响。并且针对几何相容性，初步尝试建立预测混凝土结构修补几何相容性的力学模型。最后对混凝土结构修补提出了一些参考建议。研究结果表明：（1）几何相容性的影响因素主要有收缩、弹性模量、热膨胀系数、混凝土基体强度、几何尺寸、环境温度等，其中收缩和热膨胀系数的影响最显著。修补材料的收缩越大，几何相容性越差。修补材料和基体混凝土的热膨胀系数差异越大，几何相容性越差。修补材料的弹性模量越大，其几何相容性越差。修补的长度越大，几何相容性越差。修补厚度的影响与选用的材料有关，高分子材料厚度越薄对几何相容性越有利，而水泥基和聚合物改性水泥基材料用于修补时，厚度不宜太薄。环境温度变化越大，其几何相容性越差。（2）力学相容性的影响因素主要有弹性模量、材料的徐变系数、强度等，其中弹性模量的影响最显著。轴心受压构件，当受力方向和组合试件的粘结界面平行时，基体混凝土和修补材料弹性模量差异越大，修补的增强率和修补材料的强度利用率越低。基体混凝土的强度越大，修补材料的利用率越高。徐变不一致导致截面应力重分布，降低了组合试件的承载力。当受力方向和组合试件的粘结界面垂直时，弹性模量和徐变对组合试件的力学相容性影响很小、材料强度对其力学相容性影响较大，修补材料的抗压强度比基体混凝土高的越多，修补材料的强度利用率越低。（3）电化学相容性的影响因素主要有渗透性和电阻率。若修补材料和基体混凝土的渗透性差异太大可能会引起较大的宏观腐蚀，加速钢筋的锈蚀。而高电阻率可以减缓腐蚀。（4）科学的混凝土结构修补材料必须综合考虑客户需求、技术、环境、经济、功能等因素的影响。修补材料性能必须和基体混凝的性能相匹配。