体外预应力混凝土结构作为预应力体系的分支,具有很多优点。体外预应力结构的施工工序较为简单,混凝土浇筑方便,能有效提高混凝土的质量和耐久性,使体外预应力这种加固梁桥的方法广泛应用到实际桥梁工程中,许多国内外学者都展开了大量体外预应力的试验研究工作。同时,碳纤维复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、耐紫外线等特点,在加固修复领域广泛应用。然而,国内外对体外预应力和碳纤维材料联合加固混凝土结构研究甚少,尤其是考虑碳纤维与混凝土交界面的粘结滑移特性,对加固后连续梁的受力变形性能没有给出较为确切的解答。根据在实际桥梁工程中广泛采用连续梁的情况,联合加固混凝土连续梁结构在竖向荷载作用下的应力和变形状态等力学性能以及经济效益方面,需要设计人员的第一手试验数据和设计理论研究。本文主要研究在体外预应力混凝土结构的基础上,通过对高性能的高分子碳纤维复合材料联合加固混凝土连续梁的力学变形性能研究,使结构材料充分发挥作用,解决目前存在的理论缺陷,为梁桥加固技术做进一步分析。为了研究联合加固混凝土连续梁受力后的变形性能,本文采用试验研究、非线性有限元数值分析、变形性能解析解的理论研究三方面说明普通体外预应力加固梁、普通碳纤维加固梁以及联合加固梁相比,其受力性能相对提高和改善。本文主要内容有：(1)对体外预应力加固混凝土结构进行概述,简述碳纤维材料加固混凝土结构优缺点,介绍其在国内外的发展和研究现状,并提出相关问题进一步分析；(2)为了研究联合加固混凝土连续梁受力变形状态,制作了三组两跨连续梁试件,在相同荷载作用下,通过对比静载试验,分析联合加固的效果,获得了试验梁在不同受力阶段的荷载、变形、裂缝状态等试验数据；(3)基于试验数据的量测,运用ANSYS10.0有限元数值分析软件,对试验梁进行模拟分析,分析过程中考虑混凝土与碳纤维材料的粘结滑移特性,并进行非线性变形性能研究。分析结果表明：荷载-挠度曲线,试验梁的荷载-应变曲线,以及挠度沿梁长分布关系与试验结果吻合良好,证明了数值分析的一致性和可靠性；(4)根据试验数据及数值分析结果,阐述了普通体外预应力加固梁,普通碳纤维加固梁和联合加固状态下的连续梁的变形性能的理论研究。利用微分方程推导体外预应力加固梁在竖向荷载作用下力法方程的解析式,并得出挠度沿梁长方向的分布曲线。同时,基于碳纤维与混凝土连续梁在交界面的粘结滑移特性,通过接触理论分析了加固梁的变形性能。理论推导结果与试验和数值分析结果大体一致,说明本文提出的理论对梁的变形性能分析是可行的。通过对正常使用状态下联合加固混凝土连续梁研究,本文推导出使用过程中的各部分挠度沿梁长方向的分布规律,给出挠度和应力应变的准确解析式,为广大设计者提供了一种简单清晰的较实用的计算理论。