①对GFRP筋纵向拉伸性能进行试验研究。太原假山假树确定其基本力学性能(包括抗拉强度、弹性模量和极限应变)，为此类筋材研究提供材性依据。②对GFRP筋的搭接强度进行试验研究。试验参数包括GFRP筋搭接长度、混凝土保护层厚度、混凝土强度、配箍率、GFRP筋直径，分析在上述参数下GFRP筋搭接强度的变化规律和机理。③对试验得到的GFRP筋与混凝土黏结滑移曲线进行研究。分析在GFRP筋搭接长度、混凝土保护层厚度、混凝土强度、配箍率、GFRP筋直径5参数影响下黏结-滑移(搭接筋的两自由端相对滑移)曲线的变化，并分析其原因。④通过在搭接段中点和四分点粘贴应变片，分析各级荷载下搭接段应变分布及变化情况，研究其搭接性能。⑤基于试验结果，提出GFRP筋的搭接强度计算公式及GFRP筋在混凝土中的搭接长度计算公式，为确定受拉GFRP筋搭接长度合理取值提供试验和理论依据。FRP筋与混凝土的搭接性能试验概况。试验方法，与钢筋搭接一样，FRP筋的绑扎搭接接头传力，其本质是FRP筋在混凝土中的锚固。太原假山假树FRP筋的绑扎搭接接头是采用镀锌铁丝将两根筋并排搭接绑扎，而铁丝绑扎只是为了固定搭接筋，形成牢固的平面网架或空间骨架。

试件发生劈裂破坏时，随着混凝土强度的增大，混凝土的抗劈拉强度提高，对应试件破坏荷载增大，黏结强度提高。注：表中显示的是直径12mm，搭接长度分别为120mm、180mm，不同混凝土强度无配箍试件的黏结强度。太原假山假树混凝土强度C35、C40试件的黏结强度一混凝土强度C30试件的黏结强度)/混凝土强度C30试件的黏结强度×100%。配箍率，不同配箍率试件GFRP筋与混凝土间的黏结强度变化规律。从中可以看出，黏结强度随着配箍率的增大而提高，对于GFRP筋直径12mm、搭接长度120mm的试件，当箍筋间距80mm时，黏结强度较无配箍试件降低了0.17MPa；箍筋间距为6mm、40mm时，黏结强度依次增加了0.37MPa、1.16MPa，增长率分别为3.16%、9.9%。当箍筋间距为8omm时，搭接段只横跨了两根箍筋，对提高外围混凝土抗劈裂能力基本无作用；随箍筋间距减小，配箍率增大，搭接段橫跨箍筋数增多，箍筋和架立筋形成骨架对核心混凝土起到围箍作用，箍筋承担了部分劈拉力，使得试件的抗劈拉能力增强。太原假山假树显示的是直径12mm，混凝土强度C35，搭接长度分别为120mm、180mm，不同配箍率试件黏结强度。

由于黏结树脂对高温比较敏感，当温度高于一定限值时会发生玻璃化，即处于流塑状态，它对纤维丝的黏结作用会逐渐退化乃至丧失；处于高温环境中的连续纤维丝的性能也会发生不同程度的变化。太原假山假树因为高温下FRP筋的各种组成材料本身的变化，造成FRP筋的力学性能也会发生相应的变化。Rehm和 Franke以及Sen研究发现，E-玻璃的熔化温度为1260℃，但在200℃时其强度比20℃时要下降很多，当温度达到550℃时，玻璃纤维的抗拉强度仅是室温条件下的1/2；黏结树脂的玻璃化点一般在100~200℃，超过这一温度树脂将会发生玻璃化、热分解和炭化，从而失去黏结能力；由黏结材料和玻璃纤维丝共同组成的整体—GFRP筋材在100℃时的强度大约是20°C时的70%(钢材大约是95%)，若温度高于400°C，则下降到30%(钢材大约是50%)。由此可以看出：高温对GFRP筋材的影响是巨大的。太原假山假树当火灾发生时，处于火场中的建筑构件均受到高温环境的影响，虽然处于混凝土保护层之内的FRP筋不直接暴露在火场中，但其周围的环境温度会随过火时间的延长而逐渐升高。

玻璃纤维丝本身的强度和性能随温度的升高逐渐劣化。其中弹性模量的下降幅度不大，这是因为影响GFRP筋弹性模量的主要原因是其中的玻璃纤维丝，在试验温度范围内对玻璃纤维丝弹性模量的影响不大。太原假山假树基体树脂，基体树脂对GFRP筋试件极限抗拉强度、弹性模量和极限应变的影响。室温试验时相同直径的GMP筋试件比GP筋的极限抗拉强度有所降低，降低幅度为70.71%；350℃高温后试验时相同直径的GMP筋比GP筋的极限抗拉强度降低了50.30%；说明基体树脂里加入抗阻燃剂降低了GFRP筋试件的极限抗拉强度。但是GMP筋的弹性模量比相同直径的GP筋的弹性模量有所提高，室温试验时GMP筋的弹性模量比相同直径的GP筋的弹性模量提高了8.75%。也可以知,350℃高温后GMP筋的极限应变比室温时降低了24.29%；太原假山假树室温时GMP筋的极限应变比相同直径的GP筋的极限应变降低了26.65%；350℃高温后GMP筋的极限应变比相同直径的GP筋的极限应变降低了6.28%。直径，实测直径对GFRP筋抗拉强度的影响。从数据可以看出，随直径的增大，GP筋的抗拉强度逐渐增大，室温试验时12mmGP筋比ψ10mmGP筋的极限抗拉强度增加了63.16%。

这些因素都会导致FRP筋材料的性能在火灾中逐步退化，造成FRP筋混凝土结构的破坏，严重威胁使用安全。因此，FRP筋混凝土结构抗火性能的研究对其在土木工程中的应用至关重要，提供这种结构的抗火设计方法和抗火防护措施势在必行。另外，当混凝土结构遭遇火灾后，钢筋或者GFRP筋和混凝土力学性能的劣化可能导致火灾后结构的安全性和耐久性不足，太原假山假树需随结构的损伤及剩余承载力进行计算和评估，进而对确定是否能继续服役及灾后加固修复的选择具有重要的现实意义。为了研究火灾环境中FRP筋材料和FRP筋增强混凝土结构的力学性能，保证FRP筋增强混凝土结构在火灾条件下的安全性，国外研究者从20世纪开始进行了尝试性的试验研究和理论分析。但目前国内外对FRP筋混凝土结构的抗火问题还没有系统深入，研究工作的欠缺导致对FRP筋混凝土结构的抗火性能认识不足，缺乏信心，从而影响了FRP筋在工程中的推广应用。太原假山假树基于此，本章对钢筋混凝土结构中应用最多的钢筋变形钢筋和钢筋的补充及替代的材料GFRP筋进行高温后力学性能的试验研究。