随着社会经济的高速发展,高强混凝土在大跨、高层结构领域中被广泛应用。然而,由于混凝土自身老化、自然灾害及人为损害等原因,高强混凝土结构的承载能力逐渐下降,需要进行加固补强。碳纤维增强复合材料(CFRP)以其轻质高强、耐腐蚀等特点在混凝土加固补强领域得到广泛应用。研究表明,预应力CFRP加固混凝土结构可以提高其承载能力和工作性能。但是预应力CFRP加固高强混凝土结构在自然侵蚀环境中的耐久性研究相对较少。本文结合国家自然科学基金项目(51378089),利用自行研发设计的预应力加载装置对CFRP施加预应力然后粘贴于加固试件,再进行湿热侵蚀试验,研究湿热环境下的预应力CFRP加固高强混凝土的耐久性。主要研究内容和结论如下:对预应力CFRP加固高强混凝土的受弯性能进行研究。结果表明,预应力CFRP加固高强混凝土可以明显提高试件正常使用极限状态下的承载能力,提高其抗裂性能和抗弯刚度,并且随着预应力水平的提高,加固结构的抗弯刚度进一步提高;可以增强碳纤维布的加固效果,提高碳纤维布强度的利用率,克服其材性上的缺陷。对湿热环境下预应力CFRP加固高强混凝土的耐久性进行研究。结果表明,随着预应力水平的提高以及湿热环境温度的提高,加固试件的破坏形态由弯剪破坏逐渐转变为弯曲破坏,剥离界面由混凝土层的破坏变为CFRP胶层与混凝土之间的界面剥离破坏。经过湿热环境作用后,预应力等级为30%时,加固试件的开裂荷载和极限荷载均有不同程度的下降,并且当温度达到60℃高温时,下降幅度比较明显,而且随着环境作用时间的提高,下降幅度进一步加大。随着预应力水平的提高,湿热环境作用下温度的提高导致加固试件的刚度差异逐渐显著。湿热环境作用对预应力CFRP加固高强混凝土试件的整体不利影响大于非预应力试件,并且随着预应力增加,不利影响会进一步加剧。