长期以来,部分钢结构由于设计和施工不当、灾害荷载和环境作用、运营条件的改变等原因,会出现一定的病害,需要对其进行修复、补强和加固。因此,如何防止钢结构破坏以及加固修复损伤钢结构,一直是土木工程领域中的研究重点。纤维增强复合材料以其优越的性能被广泛运用在加固领域,为了使纤维增强复合材料加固钢结构获得更好的效果,必须对纤维增强复合材料加预应力。本文主要通过试验探究利用钢梁反拱对纤维增强复合材料施加预应力的方法对加固结构的抗弯力学性能影响,主要工作以及结论如下:(1)查阅国内外的相关文献,总结前人的理论和试验研究,经过分析提出本文研究目的和研究手段。(2)开展4根梁的抗弯试验(包括1根无预应力加固梁和3根预应力加固梁),主要研究钢梁反拱给碳纤维板施加预应力的方法对加固梁抗弯性能的影响。结果表明:钢梁反拱施加预应力法能确实提高加固钢梁的承载力。反拱力为100kN、130kN、160kN的预应力加固钢梁B1、B2、B3梁相对于无预应力加固钢梁A1梁的屈服荷载分别提升了2.84%、3.64%、4.46%、极限荷载分别提升了1.40%、1.58%、1.76%。由于本次试验没有纯钢梁,在理论计算值与试验值差距不大的前提,用计算值代替纯钢梁试验值,可得无预应力加固梁A1相对于纯钢梁的屈服荷载提升了6.63%,预应力加固梁B1、B2、B3相对于纯钢梁的屈服荷载提升了9.66%、10.50%、11.14%。(3)根据碳纤维板加固钢梁特点,通过ABAQUS建立了有限元分析模型。在有限元模型能正确模拟试验的基础上,利用有限元模型分析了碳纤维板厚度、宽度、长度以及胶层厚度对加固钢梁受弯承载性能的影响,为碳纤维板加固钢梁设计提供理论依据,从而进一步完善既有钢结构加固设计理论。