Представлены результаты аналитических и численных исследований, целью которых является определение изгибных характеристик железобетонных балок, упрочненных полимерными стержнями из армированных волокон. С помощью специального метода конечных элементов, включающего различные элементы для процессов бетонирования и армирования, провели анализ железобетонных балок, армированных полимерными стержнями. Для оценки характеристик прогиба под действием нагрузки и прогиба балки под действием рабочей нагрузки использовали два различных уравнения эффективного момента инерции. Значения прогиба железобетонных балок с полимерными стержнями под действием рабочей нагрузки, полученные конечноэлементным методом, хорошо сопоставляются со значениями из уравнений момента инерции. Численные значения разрушающего момента также хорошо согласуются с аналитическими значениями, полученными в результате применения модели зависимости деформации от напряжения для бетона. Для консервативной оценки прогиба представлены результаты численного анализа, которые почти не спрогнозировали внезапное уменьшение показателя жесткости при изгибе железобетонных балок с полимерными стержнями вследствие разрушения защитного слоя бетона.