碳纤维布(CFRP)加固具有施工方便、周期短、不增加结构自重等优点,近年来应用日趋广泛。但在构件上直接粘贴碳纤维布时,碳纤维布和混凝土界面易发生剥离破坏,同时碳纤维布存在应变滞后,强度不能得到充分发挥,而且不能改善结构的正常使用性能。因此,预应力CFRP加固技术具有重要的应用价值。本文研究的试验基础:本研究小组的波形齿夹具锚锚固CFRP片材的试验研究;波形齿夹具锚横向张拉CFRP片材的试验及施工工艺研究;预应力CFRP片材损失的试验研究。本文通过3根T形梁的足尺试验,在综合考虑碳纤维加固量、预应力度等因素的基础上,研究了预应力CFRP片材体外加固混凝土受弯构件的力学性能,包括承载力、破坏形态、荷载-挠度曲线和弯曲曲率关系、波形齿夹具锚张拉碳纤维片材的方法和性能研究。试验研究结果表明:采用预应力CFRP片材体外加固混凝土梁,CFRP片材的强度可以得到充分的发挥;与普通CFRP布加固相比,可以延缓开裂、减小挠度和裂缝宽度,提高开裂荷载、屈服荷载、极限荷载,可以满足正常使用极限状态的要求;波形齿夹具锚可以可靠地张拉和锚固CFRP片材。在试验研究的基础上,本文借鉴体外预应力混凝土的计算理论,分析了体外预应力CFRP加固混凝土试验梁的极限受弯承载力。分析结果表明,本试验的预应力CFRP片材体外加固混凝土的试验梁,可以采用体外预应力理论进行分析。