预应力碳纤维布加固技术具有很多优点，是很有效的一种加固技术，但目前应用该项技术的实际工程并不多，主要原因是一些关键性的技术问题仍没有解决，如：没有适合施工现场使用的成套张拉机具、对预应力张拉控制应力限值的确定、预应力损失的计算以及预应力碳纤维布的端部锚固问题等等。本论文结合这些技术问题进行了研究，力图解决阻碍预应力碳纤维布加固技术应用的难点问题。　　 本文的主要研究内容和创新工作如下：　　 1.在对国内外已有的对碳纤维布施加预应力的方法进行系统分析比较的基础上，选择利用混凝土受弯构件自身作为张拉台座的后张法思路，设计制作了全套预应力碳纤维布张拉机具。该套机具采用性能优良的手动千斤顶张拉碳纤维布，可以在碳纤维布中建立准确的预应力值，符合现场施工的操作习惯；设计的插入式锚具能可靠锚固碳纤维布，确保张拉时碳纤维布受力均匀；反力架等工具式组件制作简单，可靠耐用，并可以反复利用，能适应现场施工的恶劣环境；张拉结束拆除张拉机具，被加固的构件从外观和普通碳纤维布加固的构件外观没有区别；全套机具重量不超过15kg，制作简单且造价低。　　 2.结合张拉控制应力取值的一般原则、张拉方法及加固后混凝土受弯构件的延性分析，确定了合理的碳纤维布张拉控制应力。提出在采用本文张拉机具及方法张拉碳纤维布的条件下，碳纤维布张拉控制应力限值取0.45fcfk，基本上可以同时满足在碳纤维布中建立有效预应力、张拉过程中碳纤维布不出现破坏、被加固构件破坏时具有充分延性且碳纤维布强度能充分利用等条件。　　 3.对预应力碳纤维布的各项可能发生的预应力损失进行分析，参考现行混凝土结构设计规范等提出预应力损失计算方法，其中，对碳纤维布应力松弛及结构胶蠕变引起的预应力损失计算方法是在试验研究的基础上提出的。通过分析研究，明确了在采用本文张拉机具、方法条件下，预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件的预应力损失由锚具变形和碳纤维布回缩引起的预应力损失σ11、碳纤维布松弛引起的预应力损失σ14、混凝土收缩徐变引起的预应力损失σ15以及混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ16等组成。　　 4.对碳纤维布-混凝土界面的细部结构进行分析，明确了正常的剥离破坏是混凝土剥离破坏而非胶层剥离破坏的概念；引入胶黏理论分析了胶层厚度对胶层剥离破坏强度的影响，指出在施工质量得以保证的前提下及混凝土面不漏胶的情况下，胶层越薄，界面粘结强度越高。根据这个概念，提出在对碳纤维布-混凝土界面进行应力分析时，不应考虑胶层厚度参数而应考虑保护层混凝土厚度的分析方法；在此基础上，对预应力碳纤维布加固的受弯构件受力全过程的界面应力分布情况作了分析并作公式推导。　　 5.分析钢筋对保护层混凝土的削弱作用，对已有的面内剪切试验模型进行改进，深入探讨端部锚固区剥离发生的机理，推导了有效锚固长度计算公式、剥离承载力计算公式。推导的计算公式概念清楚，各参数意义明确，计算结果与已有试验结果符合较好，改进的模型可以很好地解释剥离破坏现象。根据剥离破坏机理，提出预应力碳纤维布端部锚固加强措施。　　 6.用研制的张拉机具对碳纤维布施加了预应力，并对混凝土受弯构件进行加固，制作了预应力碳纤维布加固受弯构件试件。对未加固、非预应力碳纤维布加固、预应力碳纤维布加固的受弯构件进行结构性能试验研究，作对比分析。　　 7.对预应力碳纤维布加固受弯构件的设计计算方法进行了分析，推导了计算公式。　　 8.利用研究成果进行了工程实践，实践表明开发的张拉机具能适应施工现场条件，可以对碳纤维布施加预应力并建立准确预应力值，编制的施工工艺流程可行。