我国是钢筋混凝土结构大国,在城镇、交通、国防领域都有着广泛运用。随着这些构筑物的使用时间的增长,使用功能的转变,以及遭受地震、台风等自然灾害的影响,需要对钢筋混凝土结构进行加固。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)自问世以来就受到广泛青睐,由于FRP材料自身的轻质高强等特点在加固领域被逐渐应用,但在实际加固中由于黏结剂环氧树脂的老化、抗剪性能差等问题使得FRP性能利用率较低,使得构筑物远远没有达到预期加固效果,FRP材料浪费严重。聚合物水泥砂浆(PCM)喷涂技术是采用改良水泥砂浆作为黏结剂替代环氧树脂,以FRP型材(如FRP网格)作为的加固材料,该种加固方式使得FRP与混凝土成为整体,改善了环氧树脂的部分缺点,是近年来才出现的新型加固方式。因此,本论文为了明确PCM-FRP网格加固方式的可行性,探索PCM-FRP网格加固钢筋混凝土结构的效果,研究PCM-FRP网格与混凝土的界面力学行为,及其加固钢筋混凝土梁时的抗弯加固性能,主要开展了如下工作:(1)梳理了课题组开展的15个有关PCM-FRP网格加固混凝土试块的单剪黏结性性能试验,从网格单位加固量的角度再出发,对试件的界面破坏形态及网格竖向应变进行了分析,利用黏结滑移曲线,计算了各试件的剥离破坏能并进行了公式总结。研究结果表明,单剪试件的界面破坏程度与单位加固量呈正相关系,提出的剥离破坏能计算式能够准确计算出FRP网格单位加固量对应的界面剥离破坏能;(2)开展了5根PCM-FRP网格加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验,重点研究了网格层数及网格单位加固量对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响,单位加固量由FRP网格截面积、层数和网格间距控制。研究结果表明,FRP网格抗弯加固效果明显,单位加固量低的试件承载力较小,破坏形式表现为跨中FRP网格拉断,而单位加固量高的试件承载力较高但破坏形式表现为界面层的剥离破坏;(3)采用有限元软件ABAQUS对抗弯性能试验中的5根梁进行了建模分析,在复合层与混凝土界面上采用了黏结滑移内聚力模型,提取了荷载-挠度曲线、网格跨中应变曲线和部件应力云图进行了对比分析,并展示了界面损伤演化过程。研究结果表明,建立的有限元模型能够有效拟合混凝土开裂情况,对抗弯过程中各部件的应力应变情况拟合也较高,界面破坏是由剪跨段出现,并沿着竖向网格方向至支座位置,最终同时损伤演化导致界面脆性破坏;(4)梳理总结了既有FRP抗弯加固钢筋混凝土梁弯曲承载力计算模型的不足,在黏结性性能试验、抗弯性能试验及有限元模拟的基础上,提出了FRP网格抗弯加固钢筋混凝土梁弯曲承载力改良计算模型,并与其他学者的相关试验进行了对比。研究结果表明,既有计算模型对发生剥离破坏的试件拟合程度较差,改良计算模型能够有效预测试件发生剥离破坏或者拉断破坏,并与相关试验进行了对比验证,表明建立的改良计算模型具有较高精度和适用性,可以有效预测FRP网格抗弯加固钢筋混凝土梁的承载力。