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根据弹性理论和部分组合截面假定，分析碳纤维加固混凝土梁体系，建立微元体粘结界面剪力表达式和碳纤维轴向拉力微分方程，从而推导出碳纤维拉力和粘结界面剪应力解析解的一般形式，提出并探讨碳纤维加固作用系数Kf和端部应力集中系数k，说明碳纤维加固机理及端部应力集中现象与影响因素。结合算例指出，碳纤维轴向拉力和粘结界面剪应力分布不均匀，在端部区段应力集中，应采取措施加强锚固。