FRP型材-混凝土组合梁将FRP材料用作主承力构件，可充分发挥FRP复合材料的高抗拉强度。界面纵向抗剪和FRP腹板抗剪失效是国内外大量试验中最常出现的两种破坏模式，这也成为FRP型材·混凝土组合梁设计的主要控制因素。本文针对性地提出了界面和腹板抗剪性能提高的改进工艺，并进行了32个基本材性试件、9个推出试件、20个直剪试件、4个二次复合FRP型材梁以及8个大尺寸FRP型材-混凝土组合梁的模型试验研究。试验研究揭示了FRP型材-混凝土组合梁受力和变形的一些规律，并提出了相应计算方法，为这一新型结构形式工程应用提供了一定的依据。论文主要研究内容如下:　　(1)组合梁界面剪力连接的工艺改进与抗剪试验研究　　鉴于FRP型材抗剪与局部抗压强度低，且不具可焊性，故不宜直接采用栓钉等形式连接件，本文对穿孔FRP连接件（Pouched FRP Connector，简称PFC）进行了改进，另外还设计了1种新型界面连接方式:正交穿孔FRP型材连接件(Orthogonal Pouched FRP Connector，简称OPFC)，以增强界面抗滑移和抗掀起能力并提高组合梁整体性。　　进行了2个高强螺栓、3个改进的PFC、4个OPFC连接件的静力推出对比试验。试验结果表明破坏的机理有两种:螺栓孔洞对FRP纤维的截断使得破坏发生在孔洞连线上，PFC和OPFC与主梁，连接的小螺栓易剪切破坏。PFC和OPFC承载能力为高强螺栓60％时，其抗滑移刚度可达高强螺栓近10倍。　　建立了FRP型材-混凝土组合梁剪力连接件承载力计算公式，并对9个推出试件进行计算，计算结果与试验结果吻合较好。基于试验的荷载-滑移曲线，给出了连接件和螺栓的抗滑移刚度建议取值。　　(2)提高FRP型材梁腹板抗剪性能的改进工艺与试验研究　　拉挤成型FRP型材腹板纤维铺设的单向性致使其纵向抗剪承载能力普遍极低，为改善这一缺点，提出了一种基于拉挤工艺的FRP型材二次成型技术，即在FRP型材腹板间附加手糊经纬向编织纤维布增强夹层，形成二次成型FRP型材梁。　　进行了12个拉挤构件和8个二次成型试件的直剪对比试验。试验结果表明:拉挤FRP为脆性的直剪破坏，二次成型FRP中新增夹层和原拉挤部分共同工作，使得剪切应力能够重分布，二次复合FRP型材承载力达到了拉挤FRP的1.5倍，变形能力达到了2.8倍。　　基于层合板理论，将各向异性的层合板转化为等效的正交异性材料，提出了二次成型工字形FRP型材的腹板刚度的计算方法，并对8个二次成型试件进行了计算，计算结果与试验结果吻合较好。根据复合材料的最小切应变失效准则，建立了二次成型FRP型材梁承载能力计算公式，计算结果与实测结果吻合较好。　　结合二次成型腹板剪切破坏与变形特点，对其安全储备指标进行了探讨，对两类FRP型材的安全储备指标进行了计算，结果表明二次成型FRP的剪切安全储备指标可达到拉挤型材的3倍以上。　　(3)基于改进工艺的FRP型材-混凝土组合梁大尺寸模型试验研究　　为将改进工艺在组合梁中予以应用，并评价新工艺对FRP型材-混凝土组合梁界面和腹板抗剪性能的改善效果，进行了4个2m跨径、3个4m跨径、1根6m跨径的FRP型材-混凝土组合梁单调静力加载模型试验，研究主要参数为剪力连接方式和剪跨比。试验的主要结论如下:　　同等荷载水平下，采用改进PFC连接件的组合梁界面滑移量为螺栓连接件的20％以下，界面初始粘结力为螺栓连接件的2.25倍，混凝土顶板和FRP底部应变仅为螺栓的45％左右。说明改进PFC连接件组合效应优于螺栓连接件。　　从腹板开裂到结构受剪失效，外荷载增加可达约25％，表明二次成型FRP型材组合梁剪应力沿梁高重分布较充分，剪切破坏表现出一定延性。由于剪切模量较低，FRP底板剪力滞现象较突出，试验得到的剪力滞后系数达到可达1.4。　　(4)基于大尺寸模型试验的FRP型材-混凝土组合梁计算方法研究　　大尺寸FRP型材-混凝土组合梁模型试验结果表明，该新型结构形式在界面滑移效应和剪切承载力2个方面具有突出特征。本文针对这2个方面进行了理论研究并建立了相应计算方法。　　(1) FRP和混凝土界面掀起和滑移使平截面假定不再成立，忽略界面滑移会导致计算结果偏不安全，本文提出了双折线的FRP型材-组合梁滑移理论模型，并基于此模型提出了考虑滑移的抗弯计算方法;考虑了FRP腹板的剪切变形对挠度的影响，对组合梁挠度计算方法进行了修正。　　(2)试验表明FRP型材-混凝士组合梁剪切破时，混凝土翼缘板承担的剪力达40％，基于叠加原理，建立了FRP型材和混凝土翼缘板在抗剪承载力上的组合作用计算公式。