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混凝土建筑是我国建筑领域中最常见的建筑之一。在长期服役过程中,混凝土建筑在恶劣环境、持续承载和老化等多种因素下容易出现结构损伤的问题。对此,高效经济的办法是对这些建筑结构进行加固修复,避免拆除重造建筑而带来的巨大浪费。CFRP因其材质轻和施工简便等优点在混凝土加固领域中扮演了重要的角色。并且通过使用预应力CFRP加固梁的方式,CFRP的利用率问题也得到了很大改善。在我国北方建筑群中,冻融环境是普遍存在的一种恶劣环境。冻融循环作用会对CFRP加固构件造成许多不利的影响。但当前对预应力构件和高强混凝土的试验研究并不是非常充分,故对CFRP加固混凝土梁在冻融循环作用下的承载性能变化情况进行研究是非常重要的。结合国家自然科学基金项目(51378089),本文研究了冻融循环次数和预应力大小对预应力CFRP加固梁的承载性能影响。结果如下:(1)短期冻融循环内CFRP加固试验梁的承载性能变化。试验表明,试件的承载能力在25次冻融循环作用后变化不大;随着冻融循环次数的提高,试件的开裂荷载和极限挠度会有一定程度的下降;在短期冻融循环作用下预应力试件会发生剪切破坏和局部剪切破坏之类的脆性破坏,故在实际工程中需要提高预应力加固梁的抗剪承载力来避免脆性破坏。(2)冻融循环对不同预应力等级的加固梁的抗弯性能影响。试验表明,在冻融循环作用后,试件的极限荷载、开裂荷载和极限挠度下降明显,破坏时碳纤维布上应变片的极限的数值明显降低,且冻融循环次数越多,下降幅度越明显;冻融循环次数相同时,随着试件的预应力等级的提高,试件的抗弯性能退化越严重;在冻融循环作用下粘结界面的粘结性能劣化明显,试件的破坏面逐渐从混凝土表面转变为混凝土-树脂胶层,并有从混凝土-树脂胶层转向树脂胶-CFRP布层的趋势。(3)CFRP加固梁在长期冻融循环作用下的劣化情况。研究表明:在500次冻融循环后,试件的承载能力发生严重退化;在长周期冻融循环作用下,预应力试件的极限荷载、开裂荷载、抗弯刚度和CFRP极限应变下降程度明显高于非预应力试件;预应力试件的粘结界面的粘结能力劣化严重,长周期冻融循环后,预应力试件的剥离破坏面逐渐转移到树脂胶-CFRP布层。