根据碳纤维加固钢筋混凝土结构的受力特征,对碳纤维加固混凝土矩形梁的抗弯极限承载力、刚度和挠度进行了计算,得出不考虑二次受力和考虑二次受力的结构极限承载力的计算公式,以及加固后梁的刚度和挠度计算公式,并对加固后梁的延性进行分析,得出梁的截面曲率延性系数计算式;其次,从实际工程出发,采用相似模型对低温下碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土矩形梁的正截面抗弯性能进行了试验研究。试验共设计了8根梁,其中1根为未粘贴碳纤维布的对比梁,3根常温下碳纤维布加固梁,4根低温下碳纤维布加固梁,分别对比研究了常温与低温下碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯加固效果,受力全过程,破坏形式,梁的裂缝特征,碳纤维粘贴量及温度对梁加固效果的影响,验证了平截面基本假定;结果表明,在低温下加固的构件比常温下加固的构件的承载力较低,裂缝开裂宽度较大,同时局部区域材料的应变变化较大;构件承载力随着碳纤维用量的增加而提高。最后,采用ANSYS有限元程序对碳纤维布加固钢筋混凝土受弯梁进行了有限元非线性分析,计算分析结果与试验结果基本吻合。本文为进一步研究低温下碳纤维加固混凝土结构奠定基础,为低温下碳纤维加固工程的实际运用提供依据。