碳纤维加固混凝土结构在我国自90年代后期进行研究和工程应用以来，得到了快速的发展，已取得了大量的科研成果，但其加固机理并没有得到很好的解决，仍存在许多值得研究的课题。 本文在综述国内外加固方法的基础上，指出了现有加固方法存在的问题，总结了碳纤维加固的优点。综合试验资料分析了碳纤维加固混凝土方柱的加固效果，针对不同加固量下的碳纤维布约束混凝土方柱，从理论和有限元分析两个方面对碳纤维约束混凝土柱的加固机理等问题进行了研究。本文的主要工作及其获得的成果如下： (1)开展了碳纤维布加固混凝土方柱的试验。通过7根碳纤维布加固钢筋混凝土柱以及l根未加固柱的轴心受压试验分析表明：碳纤维布加固混凝土方柱可以显著提高混凝土柱的承载力和延性；在相当的加固率条件下，条状加固的效果要优于全断面加固；随着加固率的增大，峰值应力、峰值应变、极限应力和极限应变都有所提高，轴向应力一应变曲线的下降段趋于平缓。 (2)分析试验数据还可以看到，CFRP约束混凝土方柱受力过程中CFRP的应变分布不均匀，截面边长中点处的CFRP应变最大，截面角部的CFRP应变最小，截面边长中点到截面角部的CFRP应变逐渐减小；方柱截面可分为有效约束区和非有效约束区，并得到了有效约束区和非有效约束区的分布规律。 (3)将有限元软件ANSYS对CFRP加固混凝土方柱的计算结果与试验结果进行对比，验证了计算模型的正确性。在此基础上对CFRP约束混凝土受力机理进行了分析，详细讨论了CFRP加固混凝土方柱的界限加固率，并简单分析了拐角曲率半径对外包碳纤维布环向应力分布的影响。 (4)在数值模拟和其他学者研究成果基础上，得到CFRP横向约束应力和CFRP加固混凝土柱轴心受压极限承载力计算公式，经验算显示该公式对于方形柱和矩形柱有较好的参考价值。