纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)因其轻质、高强、耐腐蚀等优点,在土木工程领域得到了越来越多的研究和应用。其中,FRP筋替代混凝土结构中的钢筋是从根本上解决传统混凝土结构中钢筋锈蚀问题的重要方法。FRP筋根据纤维材料不同可分为碳纤维复合筋(CFRP筋),玻璃纤维复合筋(GFRP筋),芳纶纤维复合筋(AFRP筋)和新型玄武岩纤维复合筋(BFRP筋)等。传统CFRP筋价格昂贵且延伸率低,GFRP筋耐碱腐蚀性能差且蠕变断裂应力低以及AFRP筋蠕变率过大等问题限制了FRP筋的广泛应用。BFRP筋具有价格合理,延伸率较高,耐酸碱盐腐蚀,疲劳蠕变性能好等优点,为FRP筋在混凝土结构中应用提供了新的发展空间。与钢筋混凝土类似,BFRP筋与混凝土良好的界面粘结性能是两者协同工作的基础。然而,BFRP筋与混凝土的界面性能特别是其长期性能研究缺乏。基于此,本文参照美国ACI440.3R规范和日本JSCE-E531-1995规范制作了119个拉拔试件,通过单向荷载、循环荷载和持续荷载下的拉拔试验,对BFRP筋与混凝土的短期和长期粘结性能开展了相关研究。本文的研究主要包括以下三个方面：(1)通过单向拉拔试验,获得了BFRP筋与混凝土之间的粘结-滑移曲线,并对受力过程、粘结-滑移曲线各个阶段的特点、试件破坏形态以及粘结破坏机理进行了分析并与等直径的普通钢筋与混凝土的粘结性能结果进行了对比。根据拉拔结果,研究了肋参数(肋宽度、肋间距、肋高度),不同类型的表面形状(一体化肋纹、交叉缠绕、螺旋缠绕以及肋齿截面为矩形)等因素对BFRP筋与混凝土粘结性能的影响并进行了优化分析。研究表明：①深肋纹BFRP筋的粘结强度明显高于浅肋纹BFRP筋；②通过BFRP筋表面形态处理,其与混凝土的粘结性能得到大幅提高,其中一体化深肋纹提高最为明显；③与钢筋相比,FRP筋与混凝土的粘结应力在残余段由于咬合齿的磨损程度较钢筋小很多,仍保持一定应力值并波动衰减；④基于粘结性能优化的评价准则,BFRP螺纹筋的最佳肋间距与其直径相等,最佳肋宽度为其直径的25%,最佳肋高度与直径的比值为0.09。(2)通过循环荷载和持续荷载作用下的拉拔试验,对BFRP筋与混凝土的长期粘结性能进行了初步研究。在循环荷载下观察了构件破坏形式,研究了构件滑移量,粘结刚度及滞回耗能随循环次数或者时间的变化情况。研究表明：①循环荷载作用下破坏时滑移量与单向拉伸荷载作用下的峰值点滑移量基本一致；②在每个循环过程的卸载点处的残余滑移,随着循环次数的增加而增加；③每个循环中加载端位移的增量,随着重复次数的增加逐渐减少并趋于稳定直至疲劳破坏发生；④除了最初几次加卸载过程之外,在粘结滑移发展过程中粘结刚度趋于稳定。在持续荷载作用下,滑移随时间的增长分为两个阶段：第一阶段是在Oh-120h左右,滑移量一开始的增加速度较快,但随着时间逐渐减缓,为不稳定蠕变阶段；第二阶段是从120h之后,蠕变速率达到最小值并趋于稳定,为稳定蠕变阶段。同时,应力水平对界面蠕变性能影响较大：在荷载水平较小的情况下,其稳定蠕变阶段的增长率较小；随着荷载增大,在稳定蠕变阶段,滑移增增长率显著增加。(3)在本文的试验研究以及大量国内外研究的基础上,提出了BFRP粘结强度理论公式和锚固长度设计建议,为相关规范的编制提供了参考。同时,基于已有的几种粘结-滑移本构模型,提出了能完整描述粘结-滑移全过程,符合试验结果的BFRP筋与混凝土粘结-滑移本构模型。