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利用碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)加固带缺陷钢结构,往往粘结层是最薄弱的环节。本文根据CFRP加固带缺陷钢梁与CFRP加固带缺陷钢板的试验模型,通过大型通用商业有限元软件ABAQUS,采用混合模式内聚力法则作为粘结层本构,建立了CFRP加固带缺陷钢梁和CFRP加固带缺陷钢板的有限元模型。将有限元结果与试验结果进行了对比验证,分析了CFRP加固带缺陷钢梁与CFRP加固带缺陷钢板的承载能力和界面裂纹扩展规律,并对有限元模型进行了参数分析。主要研究内容与结论包括：(1)建立了CFRP加固带缺陷钢梁的有限元模型。有限元结果与试验结果的荷载挠度发展曲线吻合较好,CFRP纵向应变分布也基本保持一致。结果显示有限元钢梁的破坏模式为首先缺口附近的界面应力降为0而产生裂纹,随后往CFRP板端部进行扩展,这也与试验现象保持一致。有限元结果与试验结果的开裂荷载偏差较小,且极限荷载的最大偏差也小于6.0%。说明利用本文的模型具有良好的精度,结果是可靠的。(2)基于得到验证的CFRP加固带缺陷钢梁的有限元模型,探讨了裂纹深度、CFRP弹性模量和厚度的改变对CFRP加固带缺陷钢梁加固效果的影响。结果表明：裂纹长度越大缺口处界面应力下降相对更快,粘结层更容易开裂,且极限承载力和延性会明显降低。而CFRP板弹性模量和厚度越大,缺口处界面应力下降趋势相对更缓慢。增大CFRP弹性模量和厚度可以有效延缓粘结层的开裂并提高极限承载力,但延性会明显降低而过早发生剥离。(3)建立了CFRP加固带缺陷钢板的有限元模型。结果表明：全贴加固方式A和边贴加固方式B的有限元结果与试验结果的荷载应变发展曲线均吻合较好。同时全贴加固方式A的极限荷载相对更大且延性更好,因此加固效果更好。全贴加固方式A和边贴加固方式B的破坏模式均在板端界面应力率先降为0而产生裂纹并往圆孔裂纹附近扩展至剥离,这也与试验现象一致,进一步验证了该模型的准确性。(4)基于CFRP加固带缺陷钢板的有限元模型,分析了CFRP弹性模量和厚度对两种加固方式的影响。结果显示提高CFRP板的弹性模量和厚度可以明显提高两种加固方式的刚度。但CFRP板的弹性模量和厚度的提高对全贴加固方式A的开裂荷载和界面应力没有影响,而会降低极限荷载。同时提高CFRP板的弹性模量和厚度将导致边贴加固方式B的粘结层提早发生软化,而对开裂荷载和极限荷载的影响很小。