随着建筑行业的不断发展,一些新技术,新材料被广泛地应用到该领域中。约束膨胀混凝土能使混凝土内部结构更加密实,延缓其裂缝出现,提高其力学性能。混凝土中掺加钢纤维后,其抗裂性、抗拉性等有显著提升,并在钢筋混凝土(RC)梁中提供较大的剪力。纤维增强复合材料(FRP)因其具有高强、质轻等优点,在建筑领域广泛使用,有学者提出一种具有提高开裂与极限荷载、减小裂缝宽度等优点的外包CFRP膨胀混凝土结构体系。纤维增强水泥基复合材料(FRCM)因具有与混凝土基体良好的相容性、高温下的良好性能等优点被广泛地研究与应用。为了提高钢筋混凝土梁的抗裂性能与承载力,使梁的各项性能得到改善,本文对两种剪力配筋方式(箍筋、钢纤维)下的CFRP外包与FRCM加固RC梁进行试验研究和理论分析,具体研究内容如下:(1)两种剪力配筋方式的CFRP外包RC梁力学性能研究本试验共研究分析了12根梁,对6根不同钢纤维掺量(0.5%、1.0%、1.5%)的梁与6根不掺钢纤维而采用不同箍筋间距(300 mm、150 mm、100 mm)的梁进行四点弯曲试验和等效对比。研究了不同钢纤维掺量和箍筋间距对混凝土梁抗弯性能的影响,同时还对比分析掺膨胀剂对各试件的影响。研究发现,掺膨胀剂的梁在开裂荷载与极限荷载方面均优于普通混凝土梁,掺钢纤维的梁比对应的采用箍筋的梁在开裂荷载、极限荷载、减小裂缝宽度、能量吸收等方面均有提升,说明钢纤维替代箍筋具有可行性。(2)两种剪力配筋方式的FRCM加固RC梁力学性能研究本试验中对18根RC梁进行弯曲试验。试验参数有剪力配筋方式(箍筋、钢纤维),FRCM层数(0层、1层、2层),FRCM种类(玻璃纤维G-FRCM、玄武岩纤维B-FRCM、碳纤维C-FRCM),并与CFRP加固梁进行对比。试验后发现,抗弯承载力基本上呈现CFRP>C-FRCM>G-FRCM>B-FRCM的规律,同时二层加固的梁抗弯承载力大于一层加固的梁。采用钢纤维的梁抗弯承载力普遍比对应的采用箍筋的梁要大,并且采用钢纤维的梁能够有效减小裂缝宽度,提高其抗裂性能。(3)CFRP外包RC梁与FRCM加固RC梁的开裂荷载、极限荷载的理论计算通过对CFRP外包RC梁的理论分析与推导,发现开裂与极限荷载理论值与试验值较接近,验证了本课题组提出的CFRP外包梁计算模型的准确性与可靠性。在ACI 549的基础上,通过对FRCM加固梁的理论分析,提出了适用于FRCM加固梁的理论计算模型,而且开裂与极限荷载理论值与试验值吻合较好。