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，兰州GRG构件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。兰州GRG构件基于此，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。

对于直径16mm的试件，搭接长度120mm和180mm无配箍试件全部表现为剧烈劈裂破坏，而配有箍筋的试件大多也都发生劈裂破坏。兰州GRG构件这是因为黏结长度大、直径大的试件，相同黏结强度条件下承担的破坏荷载更大，GFRP筋对周围混凝土产生的环向拉应力也就更大，当环向拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会出现在混凝土薄弱部位劈裂破坏；保护层小的试件，混凝土对GFRP筋的握裹力较小，导致GFRP筋达到抗拉强度之前混凝土开裂破坏。由此可以看出，GFRP筋直径较大、保护层厚度较小或混凝土强度较低的试件大多发生劈裂破坏。筋拉断破坏，搭接长度180mm、发生筋拉断破坏的试件以及搭接长度240mm的试件，在荷载较小时加载筋及自由端均无滑移。当荷载加大到一定程度时，加载筋开始滑移，随后自由端也一并滑移，但滑移量很小且滑移增长很慢。而搭接长度为300mm和360mm的试件，自由端基本无滑移。兰州GRG构件当荷载增长至GFRP筋抗拉极限时，混凝土表面仍无裂缝出现。伸出试件表面的GFRP筋发出“吭吭”的响声，GFRP筋外围纤维呈小束拉断拉毛并迅速扩展至全截面，断裂发生在筋较为薄弱截面。

兰州GRG构件通过几个月的试验研究发现，常规的酸性溶液、碱性溶液和NaCI溶液对于GFRP筋(乙烯基树脂、无碱玻璃纤维粗纱)制品确实有一定的侵蚀作用，同时由于乙烯基树脂极好的抵抗化学介质的性能，使得常规化学物质的常温侵蚀作用效果十分有限，一般不会超过5%。如此看来，ACI440委员会强调暴露于环境中的构件，采用GFRP筋进行(混凝土)构件增强时，强度标准值应乘以0.7的安全系数，以作为设计强度的提法，是具有客观科学依据的。酸性溶液，为了确认GFRP筋对于酸性溶液的抵抗能力，采用少28mm、由乙烯基酯树脂生产的玻璃纤维筋进行测试。试验条件如下。①分别采用pH值为2和5的H2SO4溶液作为实验介质。②GFRP螺纹筋的浸泡。将GFRP螺纹筋分别放入两种H2SO4溶液中常温浸泡，浸泡时间为90天。③浸泡后的GFRP螺纹筋再进行拉伸试验。将浸泡后的GFRP螺纹筋取出后，用清水将表面洗净。兰州GRG构件实验结果如下。①GFRP螺纹筋经过pH=2的H2SO溶液浸泡90天后，拉伸强度由602.51MPa下降到579.31MPa，拉伸强度保持率达96.1%，下降幅度仅3.85%。②弹性模量由41.68GPa上升到43.19GPa，基本保持不变。

1mmGP筋的极限应变先随温度升高而降低,100℃时降至整个试验温度范围的最低点，兰州GRG构件随后开始逐渐增大,350℃时达最大值，比常温时增加了36.66%；10mm GMP筋极限应变先随温度升高小幅增大,100℃时达最大值，随后逐渐降低，300℃时降至最小值，比常温时降低了38.33%；小12mmGP筋的极限应变温度低于300℃时和常温相差不多,350℃时极限应变急剧降低，比常温时降低了44.12%。350℃高温后GFRP筋极限抗拉强度维持在室温时的80%以上，但是由于到达此温度时GFRP筋已经变得极为柔软，刚度很小，弹性模量不足常温时的70%，所以即使高室温后极限强度有所恢复，建议GFRP筋的耐高温极限仍然不能高于300℃。可以看出：GFRP筋的极限荷载、极限抗拉强度、平均拉伸弹性模量和极限应变在温度较高时比常温低。兰州GRG构件造成GFRP筋强度、弹性模量和极限应变降低的主要原因有3方面：①黏结胶体随温度的升高逐渐玻璃化、炭化和热分解，导致对抗拉强度的贡献逐渐减小乃至丧失；②黏结胶体黏结作用的降低导致GFRP筋纤维丝协同受力的能力下降，最终导致GFRP筋性能的劣化。

随后剪切强度有所波动，但总体还是呈增加的趋势，只是较之前增幅较小。兰州GRG构件GFRP筋剪切强度的影响，高温后的剪切强度比常温时略有增加，增幅在10%以内；300℃后剪切强度开始剧减；中10mmGP筋350℃时的剪切只有常温时的60.76%，而必12mmGP筋降幅更多，只有常温时的56.55%。中10mmGP筋的曲线在中12mmGP筋的下侧，说明直径小的剪切强度小于直径大的剪切强度，剪切强度随直径的增大而增大。基体树脂、温度对剪切强度的影响，前面的拉伸试验表明，对树脂的改性增加了基体的刚性，降低了基体的强度，而基体树脂是影响GFRP筋剪切强度的一个重要因素，由此可推断，树脂的改性对GFRP筋的剪切强度也有较明显的影响。这一推断的试验数据和不同基体GFRP筋剪切强度的对比也得到了验证，可以看出，GMP筋的剪切强度在110~145MPa之间变化，约是抗拉强度的30%；兰州GRG构件与GP筋相比，GMP筋(对树脂改性后的GFRP筋)在常温时的剪切强度和高温后的剪切强度均低于GP筋常温及高温后的剪切强度。对树脂的改性降低了基体的强度，而基体树脂是影响GFRP筋剪切强度的一个重要因素。

在温度较低时升温速率较大，且100℃、150℃、200℃时温升曲线接近直线，温度高于200℃后温升曲线呈现二次抛物线。兰州GRG构件同样也说明了温度较高时升温速率较小。升温段与ASTM给出的温升曲线是有区别的，且本试验没有测下降段的温升曲线。给出的温升曲线表明温升速率低于20℃/min是满足国家标准的。数据量测和加载制度，本试验主要量测4方面的内容：温度、荷载、与荷载相对应的应变和试件的烧失量，通过荷载可以计算出试件的应力和强度，通过应变可以计算出试件的弹性模量。应变是通过在试件上贴应变片，通过静态应变仪、计算机采集信息，同时试验机可以自动记录整个试件的位移。温度通过温控仪实时显示出来。烧失量通过电子秤在高温前的质量减去冷却至室温时的质量算得。兰州GRG构件当温度升至目标温度并恒温30min钟后，冷却至室温，然后开始加载试验。试验时加载由位移控制，加载速度为4mm/min，至试件断裂破坏，荷载由液压伺服试验机通过计算机实时显示和自动记录。试验现象，表观特征，GP筋的自然颜色为白色，GMP筋的自然颜色为黑色。