本文通过依托工程——宁淮高速公路倪天天桥，对碳纤维筋CFRP筋体外预应力混凝土简支梁进行研究。整个研究基于全梁变形协调围绕CFRP筋的应力增量计算展开：在开裂前，梁体变形较小，结构处于线弹性阶段，这时的应力增量采用基于梁体变形的线形公式；极限状态下，梁体变形较大，在考虑儿何非线性和材料非线性的基础上，引入应变折减系数和偏心距折减系数建立计算模型。在求得CFRP筋应力增量的基础上，依次推导出梁体受弯承载能力计算公式、使用阶段应力验算公式和梁体变形公式，试验结果表明，本文的计算模型是台理的，计算公式也是能够满足实际工程需要的。最后，对课题依托工程——标准跨径25m的倪天天桥进行了CFRP筋体外预应力混凝土简支梁的方案设计和计算。研究成果对于类似的FRP无粘结预应力混凝土结构具有指导意义，对于FRP材料加固结构也有一定的实际参考价值。