1.受彎構件修復  

對鋼結構受彎構件的修復通常是將碳纖維片材直接粘貼在受拉翼緣底部，受彎構件受力時碳纖維與受拉翼緣共同承受拉力，提高梁的承載力。碳纖維適用于各種形式的鋼梁加固，包括工字型截面鋼梁、矩形截面鋼梁、鋼板梁、鋼-混凝土組合梁。試驗表明，采用碳纖維加固后，梁抗彎承載能力都有所提高，提高的程度與粘貼的纖維量、纖維的彈性模量、鋼材的彈性模量、鋼材的屈服強度等因素有關。碳纖維強度雖然高，但彈性模量與鋼材相近，當整體結構達到屈服荷載時，碳纖維材料的強度只有200MPa左右，遠遠沒有達到碳纖維可利用的強度，其高強度優勢在加固鋼結構中未能充分發揮作用。 而對于損傷鋼梁，粘貼碳纖維加固修復不僅能恢復其損失的剛度、承載能力和改善其疲勞性能，還能對鋼結構形成保護，起到加固和防腐的雙重效果。在粘貼碳纖維時，將碳纖維粘貼到損傷部位的表面，使一部分荷載通過膠層傳遞到碳纖維上，可以降低鋼結構損傷部位的名義應力，使裂紋擴展速率降低或制止裂紋的擴展，從而延長結構的使用壽命。研究表明，存在損傷問題的鋼梁用高彈性模量的碳纖維板加固后，剛度基本能恢復到未損傷情況下鋼梁剛度的9O%以上，極限承載力的提高隨著加固量和損傷大小而不同。 

2.受拉（壓）構件的修復 

粘貼碳纖維加固對鋼結構受拉（壓）構件承載力的提高有較好的效果。對碳纖維加固空心管柱試驗研究表明，沿方管環向粘貼碳纖維布的加固效果遠比縱向好，極限承載力提高18%。當沿縱向碳纖維加固時，破壞形式是碳纖維布與鋼結構的剝離破壞；當采用環向碳纖維加固時，則不會發生碳纖維布與鋼結構之間的剝離和碳纖維布斷裂的現象，鋼柱最后發生局部屈曲破壞。對碳纖維布加固鋼板的單軸拉伸試驗表明，粘貼碳纖維布的試件的屈服強度和極限荷載都有較大的提高，其屈服荷載的提高幅度又隨著粘貼面積的增加而增大，且多了碳纖維布斷裂這樣一個極限狀態來表征試件的破壞。 

3.承受內壓的鋼管線的修復

由于鋼管線內經常承受高溫，高壓的惡劣工作條件及內部充滿易燃、易爆、有毒、腐蝕等介質，一旦管線發生泄漏和爆破將帶來可怕的后果，因此保證管線安全具有重要的現實意義。用碳纖維纏繞加固的鋼管線，在內壓作用下，管壁主要是承受環向應力作用，鋼管線膨脹，而徑向變形受到外部纏繞的碳纖維的約束，使得碳纖維和鋼管線共同受力，降低了管壁的環向應力，從而提高了管線承受內壓的能力。而如果對碳纖維施加一定的預應力，使鋼管線在承受內壓力之前就已經沿環向形成了壓應力，與內壓作用產生的環向拉應力疊加，則加固效果更好。

4.鋼結構的疲勞修復

疲勞破壞的主要特征是破壞應力低于靜態應力強度而發生的破壞，是工程結構如吊車梁、橋梁等在反復荷載作用下的主要失效模式之一。調查統計結果表明，實際工程中的鋼構件一般都要求具有很高的循環次數，50年應力循環次數近l000萬次。構件采用碳纖維加固后，在交變荷載的作用下，承載能力提高、應力幅值降低，間接提高了構件的疲勞強度和疲勞壽命。研究表明，采用FRP加固后,存在疲勞損傷的鋼結構的剩余疲勞壽命均成倍增長,加固效果十分明顯。而對焊接構件，碳纖維承擔焊趾處的部分應力，焊趾處鋼材應力明顯降低，導致鋼材焊趾處應力集中系數降低，改善了鋼構件焊趾附近的疲勞性能。經過碳纖維加固后，鋼結構試件應力循環次數超過50萬次的疲勞強度遠遠高于原狀焊縫，具有97%保證率的200萬次疲勞強度可達到lO0.8MPa。所以，采用碳纖維粘貼技術改善鋼構件的疲勞性能具有很強的工程應用意義。  

5.預應力碳纖維加固  

采用普通表面粘貼法加固鋼結構，由于彈性模量與鋼材接近，在正常使用狀態下，碳纖維的強度得不到充分利用，且加固對正常使用階段的性能改善無明顯作用。而對碳纖維片材施加預應力后，再粘貼于梁受拉面進行加固，可以有效地解決上述問題。另外，采用預應力錨具在兩端進行可靠錨固，還能避免碳纖維片材與鋼梁表明過早發生剝離破壞。因此，預應力碳纖維加固在鋼結構加固中具有較好的應用前景。但目前國內外采用預應力碳纖維片材加固鋼結構的研究及應用還很少。