钢结构具有强度高、自重轻、施工快等优点，在土木工程领域应用广泛。钢梁作为钢结构中的重要受力构件，需要满足强度、刚度、稳定性等工程设计要求，同时，钢梁经常遇到各种损伤，危及结构安全，因此需对钢梁进行加固，使之能够满足结构安全和使用要求。预应力碳纤维板加固技术已开始探索在钢梁加固工程中应用，本文调研国内外研究成果，采用试验和理论研究相结合的方法，研究预应力碳纤维板加固钢梁的力学性能。
　　（1）开展预应力碳纤维板加固钢梁的抗弯性能试验，结合预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁规范标准，给出了预应力碳纤维板加固钢梁的施工流程及施工技术要求，以钢梁下翼缘和碳纤维板的应变值分析预应力度对钢梁的承载力、挠度、破坏特征的影响规律，建立了预应力碳纤维板加固钢梁协同受力性能的影响因素，给出了最优初始预应力度。
　　（2）基于钢梁受弯弹塑性理论，分析了预应力碳纤维板加固钢梁正截面受力特征，根据组合梁理论建立了预应力碳纤维板加固钢梁正截面承载力计算公式，对比分析了理论值与试验结果，本文理论公式可为今后工程设计提供计算参考。
　　（3）分析了预应力碳纤维板加固钢梁受弯作用下的挠度变形特征，根据钢梁弯曲理论，采用组合截面刚度建立了预应力碳纤维板加固钢梁的挠度计算公式，具体给出了三种荷载工况下预应力碳纤维板加固钢梁挠度公式，便于今后工程设计参考。