碳纤维增强塑料CFRP(Carbon Fiber Reinforcement Polymers)是一种物理力学性能优良的新型材料,具有高强、耐腐蚀、质量轻等优点,被认为是传统配筋混凝土结构中普通钢筋的一种有希望的替代材料,目前已成为国内外土木工程领域的研究热点之一。本文结合国家自然科学基金资助项目(50478052)对配置体外CFRP预应力筋混凝土T形截面简支梁进行了抗弯性能研究,主要内容包括: (1)系统地综述了体外预应力混凝土结构和CFRP的发展历史、应用研究现状以及发展前景。归纳了各国规范和近年来文献中对体外预应力筋极限应力(或应力增量)的计算公式,比较了既有公式的适用性及合理性。(2)对4根配置体外CFRP预应力筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁进行了抗弯性能的试验研究。选取混凝土强度等级、CFRP预应力筋的材料、初始预应力的大小以及梁体的初始状态(新建或加固)等作为试验参数。通过试验得出以下结论:试验梁与利用钢铰线作为体外预应力筋混凝土梁的破坏模式相似; CFRP筋的应力增长主要出现在体内非预应力钢筋屈服之后; 梁体的裂缝较普通钢筋混凝土梁要少,且裂缝延伸高、裂缝间距较宽; 施加体外预应力后,梁的承载能力显著提高,也具备较好的延性。(3)基于配筋混凝土结构非线性分析的基本理论,推导了分析过程中的计算公式,对体外预应力混凝土简支梁从加载到破坏的全过程进行了分析; 编制计算机分析程序,利用该程序对结构进行了参数分析,包括初始有效预应力大小、预应力筋的材性、体外预应力筋的布置等参数对体外预应力混凝土梁受力变形性能的影响分析,此外还对体外预应力混凝土梁的延性进行了分析讨论。