在加固工程中有许多抗剪承载力不足的柱子可采用碳纤维(CFRP)环向缠绕进行加固,由于设计不当、卸载不便,特别是加层时房屋自重无法卸载等原因,很多柱子在加固前无法进行良好的卸载,使加固后碳纤维存在应力滞后现象,二次受力可能影响碳纤维加固柱的加固效果。因此,对碳纤维加固混凝土柱二次受力抗剪性能进行深入研究具有重大的现实意义。本文采用非线性有限元分析软件ANSYS对碳纤维加固混凝土柱二次受力的抗剪性能进行研究。在单调加载形式下,针对6种轴压比、3种剪跨比,通过正交试验设计法共设计了12组柱,每组均有未加固柱、非二次受力加固柱、二次受力加固柱进行对比研究,共模拟36个柱,研究二次受力和非二次受力柱受剪破坏过程的异同,考察剪跨比、轴压比两因素在二次受力时对碳纤维加固混凝土柱抗剪承载力提高值、碳纤维应力、位移延性率等方面的影响,并将有限元模拟结果与实际试验结果对比,验证有限元模拟结果的正确性。基于桁架-拱模型理论,用有限元模拟结果修正原有非二次受力时加固柱抗剪承载力理论计算公式,推导出二次受力对碳纤维约束混凝土强度的影响公式及二次受力时碳纤维加固混凝土柱抗剪承载力理论计算公式。本文还比较《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)和《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)所提供碳纤维环向缠绕加固混凝土柱抗剪承载力计算公式,考察两者计算结果与试验结果的吻合程度,并根据本文有限元模拟结果提出二次受力时碳纤维加固混凝土柱抗剪承载力设计公式。最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。