预应力CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固技术因其良好的加固效果受到工程界的青睐,但由于加固构件破坏前变形能力不足,延性系数不能满足现行设计规范(基于弹塑性受力构件特征)对于延性构件的要求,因此限制了其工程应用。本研究主要考虑到预应力CFRP加固构件基本都具有强化弹塑性模型的特点,钢筋屈服后虽然变形能力不足,但具有较高的承载潜力,屈服后的安全储备若仅采用变形安全储备来衡量是片面的,因此针对此类构件需要探寻一个合理的安全储备指标进行评价,并改进原有加固方法,解决其破坏预兆不明显的问题并提高其安全储备。本文的主要研究内容和成果如下:(1)分析各因素对预应力CFRP抗弯加固受力特征及安全储备指标的影响规律为研究预应力CFRP的抗弯加固效果,进行了一组预应力CFRP板抗弯加固RC梁的试验。试验研究表明:加固构件的承载能力和刚度提升明显,裂缝开展得到限制,但其延性与未加固梁相比下降明显;为探讨各因素对加固构件安全储备的影响规律,在验证有限元模型合理性的基础上,分别从配筋率、配纤率、预应力大小3个角度设计了3组模型。分析表明:配筋率对安全储备指标的影响与破坏模式关系密切,当破坏模式从碳纤维板拉断转变为混凝土压碎时,安全储备有所提升;过高或过低的配纤率均会造成加固构件安全储备严重不足的问题;增大预应力对极限荷载的提升效果并不十分明显,过高的预应力可能会造成安全储备的不足。(2)建立预应力CFRP抗弯加固安全储备预测模型为实现安全储备指标的定量预测,推导了承载力安全储备的计算公式,基于双折线假设推导了加固构件全过程挠度计算方法后及等效承载力安全储备指标的预测模型,推导结果与模拟结果具有较高的吻合度,表明该安全储备指标预测模型具有较高的应用价值。(3)基于构件“预警丝”理念的抗弯加固方法试验与理论研究针对加固方案可能不满足安全储备要求的问题,本研究提出了基于构件“预警丝”理念的改进措施,将纤维材料分为承载部分和预警部分分别施加预应力,“预警丝”部分占比较小且施加应力较高,实现在钢筋屈服前“预警丝”断裂,给出明显预警信息,且构件仍能继续承载,构件的等效承载力安全储备指标得以提升。