随着交通运输的发展和通行荷载等级的提高，大量现役桥梁需要进行承载力提升和维修加固。本文着重于从试验的角度来分析粘贴碳纤维加固空心板梁的加固效果。通过试验及试验结果分析，有力地验证了粘贴碳纤维法用于简支梁桥加固的实用性及可靠性，即加固板的承载力和刚度都提高了。同时，结合板梁的受力特点，在平截面假定基础上，本文通过分层计算惯性矩的方法研究了复合截面非线性问题；结合有限元理论，通过简化计算进行全过程结构内力计算分析。理论计算与试验结果进行对比，符合得比较好。本文最后研究了复合截面受力引起截面刚度变化的非线性过程，并作了对比分析。综上，本文研究结果表明碳纤维用于桥梁加固是合适且有效的，同时本文提出的方法可以用于分析整体结构在实际受荷情况下，受力—截面退化—内力重分布这一全过程。