由于生產(chǎn)、制造、施工、使用及環(huán)境等因素的影響，在鋼結(jié)構(gòu)中不可避免地存在各種各樣的缺陷和損傷，影響結(jié)構(gòu)的安全。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接、鉚接或者粘接到原結(jié)構(gòu)的損傷部位。然而，這些加固方法存在較多缺陷。
1.采用焊接加固時(shí)，高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化、焊縫缺陷及焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力以及焊接使結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體，裂縫一旦失穩(wěn)擴(kuò)展，就有可能一斷到底，引發(fā)重大事故。
2.采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開孔，削弱了截面，形成新的應(yīng)力集中區(qū)；普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng)，高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。
3.采用粘鋼加固技術(shù)時(shí)，須在鋼結(jié)構(gòu)表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作，以提高結(jié)構(gòu)承載力。這些加固方法還有共同的缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)重量增加較大，鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀，運(yùn)輸和安裝也不方便，且鋼板易銹蝕，影響粘結(jié)強(qiáng)度，維護(hù)費(fèi)用高等。
而碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗疲勞性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而將碳纖維片材用于加固鋼結(jié)構(gòu)可以發(fā)揮碳纖維片材的這些優(yōu)點(diǎn)，且可以避免傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)加固方法的缺陷，因此，在鋼結(jié)構(gòu)加固中具有廣闊的應(yīng)用前景。 在結(jié)構(gòu)修復(fù)中常用片材主要有板材和布材兩種，碳纖維布材是直接由碳纖維編織而成，而碳纖維板材是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型，厚度一般為1～ 1.6mm。碳纖維布材易于成型，適合于各種形狀的表面加固；而碳纖維片材材具有質(zhì)量好、性能穩(wěn)定、施工便捷等特點(diǎn)。
