本文从我国拱桥建设的成就出发，指出拱桥产生的病害和成因，调查了拱桥加固的现状，并总结出拱桥加固的常用方法；收集、整理目前CFRP加固拱桥的国内外研究成果和薄弱部分，并以此为切入点确定了CFRP加固混凝土拱的试验研究内容。针对拱桥加固的实际，在研究混凝土材料特点及结构破坏过程的基础上，运用断裂力学的基本原理总结了CFRP加固混凝土拱的力学机理。接着设计了混凝土拱的构造及相关的材料、参数，并在实验室内浇筑成型4片混凝土拱；以理论计算为基础确定加载方案和加固方案，通过加载开裂-灌缝处理-粘布加固-加载破坏4个过程实施结构试验并进行数据量测。针对三种不同的CFRP的粘贴型式（型、U型、环型）的加固效果，从荷载-跨中挠度曲线、承载力、刚度、变形、CFRP的应变及破坏形态、裂缝扩展等关系结构性能的几个指标与对比拱作对比研究和平行研究。在试验研究的基础上，采用有限元分析软件ANSYS进行建模计算，验证模型的准确性后将理论结果与试验对比分析，总结出两者能够较好的吻合。即：CFRP粘贴加固后的混凝土拱的刚度、结构承载力、变形性能及裂缝扩展、破坏形态都较对比拱有改善。在相同的荷载条件下，不同的CFRP粘贴加固型式，对试验拱的影响也有区别，其加固效果以环型粘贴最好，U型次之，型最差。通过CFRP粘贴加固混凝土拱的试验研究，可以充实目前其加固拱桥研究领域文献少的实际，而研究成果在拱桥加固方面又具有一定的理论意义和技术支持。