FRP筋材具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等优点。在配筋混凝土结构中代替钢筋，可以很好的解决由于钢筋锈蚀而引起的结构耐久性不足的问题。也是改善现代预应力混凝土技术的首选材料。预应力FRP筋混凝土有着广泛的应用前景。目前还需要系统深入的研究和推广应用。本文在参考国内外学者研究成果的基础上，对完全非金属预应力FRP筋混凝土梁的受弯性能进行了研究，主要研究内容和成果如下：首先，结合国内外研究成果，总结了FRP筋与混凝土的粘结机理，分析了FRP筋与混凝土的粘结性能，推导了FRP筋的锚固长度的计算公式。其次，研究了完全非金属20mCFRP预应力空心板应用过程中结构设计、GFRP筋绑扎、CFRP预应力束的组成及张拉锚固等相关工艺技术。再次，研究了完全非金属预应力FRP筋混凝土梁受弯性能的理论计算方法。针对以弹脆性FRP筋材为配筋材料的预应力混凝土结构，提出受压区混凝土应变控制的理论计算方法。推导了完全非金属预应力FRP筋混凝土梁的正截面承载力和应力计算公式，并计算了该完全非金属20mCFRP预应力空心板的抗弯承载力及最大允许裂缝宽度对应的跨中截面弯矩。最后，对此空心板进行了荷载试验，并结合ANSYS有限元软件，对比分析了完全非金属20mCFRP预应力空心板的受力性能及承载能力，验证了本文提出的非金属梁结构计算理论的正确性和完全非金属20mCFRP预应力空心板工程可行性。