碳纤维增强聚合物(carbon fiber reinforced polymer，CFRP)用于结构加固特别是桥梁结构加固中是一项十分有效技术。与传统加固材料相比，CFRP有轻质高强、极好的耐腐蚀性能及耐久性，施工便捷等优点，受到了桥梁工程界的日益重视。　　拉挤成型的CFRP板条具有质量容易控制、利用率高、纵向比强度与比刚度突出的优势，但是CFRP板材作为一种新型材料应用到土木工程结构尤其是桥梁结构增强方面还有很多问题研究和解决，目前我国CFRP板材增强混凝土梁规程的相关条文规定和计算分析模型是否可以安全可靠地计算其承载力，增强后构件发生剥离破坏的锚固措施是否安全可靠;特别是由中间裂缝引起的CFRP板材的剥离破坏过程和内部机理目前研究尚不够深入。所以，如何通过有效合理方法解决上述问题对完善桥梁结构增强理论及其在工程中应用有着很重要的意义。　　本文针对施工高温与车载多场作用下CFRP板增强箱梁桥顶板进行试验与理论研究，通过对剥离破坏机理的研究，建立适合剥离破坏的承载力计算模型是保证结构加固可靠性及结构安全的关键;通过对不同工作状态加固试件的研究，进一步明确CFRP板对结构加固后抗弯性能的影响，为桥梁实际工程的加固设计和施工提出指导。本文结合孟加拉国邦戈邦都大桥加固工程，进行了理论、试验等多方面探索和创新研究，主要研究内容和创新之处如下:　　1.在重力荷载和车辆荷载作用下，CFRP板增强箱梁桥顶板的界面应力及其应力分布特点，界面的粘结破坏机理、界面应力的传递、界面滑移的演化规律。结合实际桥梁荷载特点在均布荷载和集中荷载共同作用下的受荷状态，推导出CFRP板加固混凝土梁的界面应力高阶解析解。该求解方法避免了以前只能求简支梁的近似封闭形式解，求解过程考虑了均匀弯矩组合受均匀分布荷载的荷载情况，同时根据桥梁荷载特点，把集中荷载同时考虑进去，即在受均布荷载和集中荷载同时作用下的桥梁荷载情况。对CFRP在桥梁等其他类似结构中界面应力的求解提供一定参考价值。对相邻裂缝间界面剪应力进行计算分析，分不同软化区段对裂缝间界面粘结剪应力进行求解，计算出常见相邻裂缝间距时相邻裂缝间剪应力值。　　2.对邦戈邦都大桥整体有限元建模数值分析，在实际桥梁荷载作用下，分不同工况情况下研究大桥箱梁顶板内力和应力分布情况，对大桥进行受力性能分析。采用有限元分析技术和基于MSC.MARC的USELEM子程序调用，通过用户自定义界面单元，引入双重剥离破坏准则，对CFRP板进行剥离破坏分析。考虑了裂缝附近滑移集中导致的剥离破坏，可以较好估计剥离承载力。绝对误差和均方差都不超过0.2。计算过程简单实用。结合实际桥梁加固情况进行模拟CFRP加固大桥剥离破坏过程，随着荷载的增加，观测CFRP板剥离行为，研究剥离剥离破坏过程和机理。　　3.针对大桥箱梁顶板出现裂缝情况，在大桥横向粘贴CFRP板进行箱梁项板加固，根据大桥受力性能分析，对大桥纵向整体受力性能和箱梁横向框架分别进行研究，根据最不利荷载组合得出箱梁顶板最不利受拉受压区控制截面。通过CFRP板条加固钢筋混凝土箱梁顶板板的受拉区、受压区实体梁中分离出试件，分别模拟CFRP板加固箱梁桥顶板加固情况并进行试验研究，主要分析受拉区CFRP板剥离破坏过程，计算剥离荷载和极限承载力。　　4.相继经历施工高温及汽车荷载多场作用下粘贴CFRP板条增强箱梁桥项板不同锚固方案试验并对其进行对比分析。通过试验和理论分析获得相继经历施工高温及汽车荷载多场作用下CFRP板增强桥梁结构剥离承载力和最优锚固方案。合理的CFRP板锚固方案为在两端和跨中粘贴锚固并附加螺栓锚固措施。有附加锚固措施的试件破坏时的剥离延性优于没有附加锚固措施的试件，全粘贴锚固试件平均极限承载力相对对比梁提高了66.7％，全粘贴并附加螺栓锚固试件平均极限承载力相对对比梁提高了81％。采用新桥面铺装方案试件在破坏后铺装层与桥面板之间粘结良好，经过CFRP板增强的新桥面铺装方案在剥离破坏方面具有一定优势。　　5.进行相继经历施工高温及汽车荷载多场作用下粘贴CFRP板条增强箱梁桥顶板疲劳试验，研究界面和CFRP板条自身的抗疲劳性能、抗裂性、延性分析。对CFRP板加固箱梁桥顶板疲劳寿命进行预测与分析，根据疲劳裂纹扩展规律和破坏模式，结合实验结果，采用相应的断裂力学分析模型，引入裂纹尖端的应力强度因子计算公式，对试件进行疲劳主裂纹扩展进研究，通过a～N曲线和裂纹扩展速率进行疲劳寿命预测，该方法计算出的理论疲劳寿命与实际的疲劳寿命基本吻合。　　本文利用建立的分析模型，参考工程实际，较深入探讨了在重力荷载和车辆荷载作用下，CFRP板增强箱梁桥顶板的界面应力及其应力分布特点，界面的粘结破坏机理，分析CFRP板剥离破坏过程，计算剥离荷载和极限承载力，并对不同锚固方案下进行对比分析。通过试验和理论分析获得相继经历施工高温及汽车荷载多场作用下CFRP板增强桥梁剥离承载力，给出钢筋混凝土梁在外贴CFRP板条约束情况下裂缝宽度分析计算和CFRP板增强桥梁的抗裂性、延性受力性能分析，并对CFRP板加固箱梁桥顶板疲劳寿命进行预测与分析。对CFRP板在特殊条件下加固桥梁中出现的典型问题进行系统归纳并总结规律，从理论、试验和有限元模拟各方面对CFRP板加固桥梁这一课题进行深入研究，其研究结果对CFRP板在特殊条件下加固桥梁这一类结构具有实际工程价值和研究意义。