随着交通量的发展,装配式简支梁桥由于抗弯承载力不足以承受重载车辆甚至是超载车辆的作用,容易出现诸多病害。提升抗弯承载力的加固方法有多种,其中预应力碳纤维板加固相比其他加固方法具有轻质高强、施工简单、材料强度利用率高等优点。但现有的研究主要针对房屋建筑中较小的截面,缺少适用于桥梁结构断面尺寸的相关研究,并且预应力碳纤维板加固装配式简支梁抗弯承载力、抗弯刚度没有明确的规范计算公式。因此,为研究预应力碳纤维板加固装配式简支梁的效果,本文开展的主要工作和得到的主要结论为:(1)进行了跨径8m简支空心板梁足尺模型试验,结果表明:预应力碳纤维板加固空心板的破坏可分为弹性工作阶段,裂缝开展阶段、粘胶失效阶段和空心板塑性阶段这四个主要阶段;由于空心板跨径小、抗弯刚度大,使得预应力碳纤维板加固空心板的破坏形式为强度破坏,当达到极限荷载时碳纤维板与混凝土之间的粘胶失效。与未加固的空心板相比,预应力碳纤维板加固空心板开裂荷载提高167%、极限承载力提高226%、挠度减小32%,说明采用预应力碳纤维板加固空心板的抗弯承载力和抗弯刚度得到明显提高。(2)进行了跨径20m简支T梁足尺模型试验,结果表明:预应力碳纤维板加固T梁的破坏可分为弹性工作阶段、裂缝开展阶段和塑性阶段这三个主要阶段;由于T梁跨径大、抗弯刚度小,使得预应力碳纤维板加固T梁的破坏形式为挠曲破坏,达到破坏荷载时,混凝土与碳纤维板之间的粘胶拉应变接近脱开限值。与未加固的T梁相比,预应力碳纤维板加固T梁开裂荷载提高13%,极限承载力提高100%、挠度减小7%,说明采用预应力碳纤维板加固T梁抗弯承载力得到明显提高,但抗弯刚度提高不明显。(3)采用通用软件ABAQUS进行装配式简支梁的非线性有限元分析,与试验结果进行的对比验证了有限元模型的可靠性。分析了碳纤维板加固数量和控制应力大小对装配式简支梁受力性能的影响,结果表明:与加固前的主梁相比,每增加一片1OOmmX 1.4mm规格的预应力碳纤维板,空心板和T梁的开裂弯矩、极限承载力至少提高12%、11%和6%、12%;每增加5%的控制应力,空心板和T梁的开裂弯矩、极限承载力至少提高8%、4%和4%、5%,提高幅度随控制应力的增大而减小。(4)考虑预应力碳纤维板中预应力的影响,建立预应力碳纤维板加固简支梁的抗弯承载力和抗弯刚度计算方法。与有限元计算结果进行的精度分析表明,加固后的主梁抗弯承载力、抗弯刚度的误差在11%、12%以内,说明建立的抗弯承载力和抗弯刚度计算公式具有较高的精度。