浅海油田采油平台大多采用的是固定式导管架平台结构。导管架平台的工作环境十分恶劣,长期受到海水的侵蚀,会产生不可逆转的腐蚀损伤,导致平台结构的承载力降低,严重影响平台结构服役安全性和耐久性。管节点是导管架平台中重要的组成部分,对平台的强度起着至关重要的作用。为了提高节点的承载力、提高平台的安全系数、延长平台使用寿命,通常采用灌浆卡箍加固、外置加劲环加固、外加劲肋板加固以及环口板加固等方法。上述方法虽然显著的提高了管节点的承载力,但是也存在着很大的缺点。目前绝大部分加固手段都需要进行焊接,而焊接补强会产生残余应力和焊接缺陷,影响结构的耐久性和美观性。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforce Polymer,简称CFRP)具有高强度、免焊接、操作灵活、修复周期短等优点。CFRP的弹性模量与钢材相近,有利于CFRP与缺陷管道之间的协同变形,共同承受节点处的应力,从而达到补强的目的。CFRP布沿纤维方向具有极强的抗拉能力,同时纤维本身非常柔软,这两大特性决定了 CFRP布可针对平台中不同的结构和损伤现状制定合理的加固方案,从而实现平台维修方案的综合优化。本文采用试验测试结合有限元模拟的方法,研究CFRP提高管节点静力性能的有效性,为实际工程的应用提供了理论依据和技术指导。主要研究内容如下:1.对现役海洋平台导管架中的T/TT型管节点的尺寸按比例缩放,分别设计了两组含腐蚀缺陷的管节点,对未加固和采用CFRP加固后的T/TT型管节点进行轴压试验测试,重点观察了采用CFRP加固的管节点和未加固管节点的失效模式、变形和极限承载力。2.基于ABAQUS有限元分析软件分别对加固前后的T型管节点和TT型管节点进行了仿真模拟,验证了模型的正确性。随后,选取60个不同尺寸参数的T型管节点和60个不同尺寸参数的TT型管节点,利用有限元分析法,建立不同层数的CFRP加固不同尺寸参数(主管的径厚比、支管与主管的管径比)管节点的有限元分析模型,研究主管的径厚比、支管与主管的管径比以及CFRP的加固层数对管节点极限承载力的影响规律。3.针对实际工程中管节点所存在的凹痕损伤现状,基于正确的有限元分析模型的建立方法,建立了两个含不同尺寸凹痕缺陷的T型管节点,研究凹痕缺陷对管节点极限承载力的影响。采用CFRP对含凹痕缺陷的T型管节点进行加固,研究缠绕5层和10层CFRP对含凹痕缺陷的T型管节点的加固效果。