体外预应力筋在结构加固以及钢混组合结构中应用广泛,但是针对该类结构受力特性的分析方法并不完善,主要原因是在外荷载作用下,预应力筋与结构会产生相对滑移,传统分析方法中截面上变形协调的假设无法继续采用。本文充分考虑体外预应力筋与转向块的相对滑移作用,基于Euler-Bernoulli梁理论的变形假设和体外预应力筋的变形特点,提出了体外预应力筋梁的分析理论。体外预应力筋的张拉是施工中的重要工序之一,初始张拉力不但决定着梁的受力状态,而且直接影响其后期工作性能。基于本文提出的分析模型,对体外预应力梁张拉阶段的受力情况进行详细研究,应用变分法推导出了体外预应力梁在张拉力作用下的控制微分方程及其相应的边界条件,应用Ritz法得到了梁在预应力筋张拉时的挠度近似解析解。体外预应力筋由于结构变形导致的应力增量是体外预应力筋分析理论中的另一项重要内容,目前已有的应力增量计算方法,大多只适用于特定结构形式,或者没有考虑预应力筋在转向块处的滑移,局限性大。本文充分考虑体外预应力筋在转向块处的滑移,通过分析预应力筋的变形与结构整体变形的几何关系并进行线性化,导出了通用的体外预应力筋应力增量的计算公式,并构造了适用于考虑滑移的体外预应力筋的有限单元,得到了其刚度矩阵的显式表达式,在此基础上还提出了体外预应力筋应力增量的简化计算方法。为了验证本文方法,结合已有的体外预应力简支梁荷载试验结果,应用Ritz法求得了试验荷载作用下梁的近似挠度方程,并且推导出了梁的荷载-跨中挠度、荷载-预应力筋的应力增量之间的理论关系式,以及承载能力极限状态下,预应力筋的应力增量表达式,通过与已有的荷载试验结果的对比,验证了本文提出的分析理论。