能够自动测量抗扭强度、屈服点，配备扭转计可测量切变模量、规定非比例扭转应力，而且能够自动记录扭矩与转角的曲线。榆林斗拱试验机配有全数字测量控制系统，性能稳定，精度高。所用抗扭试件，使用的是肋间距为27mm，缠绕物分别为尼龙绳和玻璃纤维带的两种GFRP筋。试验现象，对于尼龙绳缠绕的GFRP筋进行测试时，当抗扭试验机逐步增加扭矩的过程中，筋材表面会逐渐出现一些细小的裂痕，当扭矩达到一定程度时，试件会突然破坏并出现严重的扭曲，甚至变成“麻花状”；对于玻璃纤维袋缠绕的GFRP筋，刚开始加载时与一般GFRP筋材相差无几，在达到规定的扭矩时玻璃纤维带缠绕的GFRP筋在破坏前会保持相当长的一段时间，即将破坏时，先发生缠绕带的断裂剥落，緊接着整个筋材发生破坏，形成以近似的“屈服平台”，这将有利于锚杆支护中锚杆的嵌入与防损坏。榆林斗拱表面缠绕尼龙绳的GFRP筋不能达到行业标准规定的P筋材的抗扭力矩应达到的40N·m，用玻璃纤维带缠绕的GFRP筋则都能达到40N·m；缠尼龙绳的GFRP筋几乎都是在达到最大扭矩时发生脆性破坏，没有一个近似“屈服平台”，这对于锚杆支护的应用不利。

试验方法，参考《玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法》(GB/T1447-205)、《纤维增强塑料性能试验方法总则》(GB/T1446-2005)、《纤维增强塑料高低温力学性能试验准则》(GB/T9979-2005)和美国ACI的《FRP筋加强混凝土设计和施工指南》所推荐的FRP筋抗拉试验方法，采用大标距高温拉力试验机(包括高温炉、温控仪)和100kN屏显液压伺服万能试验机，对GFRP筋进行室温和高温后拉伸性能测试。榆林斗拱试验参数主要内容如下。升降温方式通过自动控温电炉上的温控仪控制升温过程，当升到目标温度后电炉可以自动保持温度的恒定，误差一般在士3℃以内，温度值可以在控制仪表上实时显示。试验所用的自动控温电炉的炉膛尺寸为300mm×80mm×350mm，炉膛里安装了三个热电偶，炉膛中部有100mm的均温带，温控仪上与三个热电偶对应的有三个温区：上温区、中温区、下温区。升温过程中下温区的温度在三个温区中是最低的，到达目标温度大约10min后三个温区温度基本平衡。榆林斗拱在升温过程中记录下每分钟升高的温度，并作出试验各个温度的升温曲线。在不同的温度下升温速率是不同的。

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，榆林斗拱随后开始逐渐增大,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。榆林斗拱造成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。

将混凝土拌和物分两层浇入试模，每层厚度大致相等。采用振动台将混凝土振捣密实，边振捣边用抹子将混凝土表面抹平。榆林斗拱在浇筑试件的同时，每种配合比留两组150mm×150mm×150mm立方体试块，同条件养护，用于测定混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。此外，根据试验要求，制作浇筑一定数量的GFRP应变补偿试块。试件拆模及养护为保证试件的完整性，在浇筑试件48h后拆模。拆模后将试件放在试验室环境中进行自然养护28d，同时浇筑的混凝土试块同条件养护。在试件表面覆盖塑料薄膜后，加盖专用养护毡，保温且防止水分过快散失。养护过程中，第一周每洒水养护两次，之后每天洒水养护一次，养护制作流程。进行试验前，将龄期已满的混凝土试块进行强度测试。其中，采用式(5-1)计算劈裂抗拉强度式中f—混凝土劈裂抗拉强度，MPa；P——测试试块破坏荷载，kN；A—试块劈裂面面积，mm2。榆林斗拱加载装置及试验方法，千斤顶GFRP筋的搭接对拉所用加载设备为201及50t的穿式液压千斤顶，根据加载端钢管直径，选取与千斤顶配套的锚夹具，配合千斤顶施加拉力。

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，榆林斗拱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。榆林斗拱基于此，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。