玄武岩纤维复合筋(BFRP筋)是一种新型FRP筋,具有高强度、耐碱腐蚀等优良特性,BFRP筋可替代混凝土结构内部钢筋,在土木领域具有广泛的应用前景。由于BFRP筋出现较晚,人们对BFRP筋在极端环境条件下力学性能的研究尚存欠缺,特别是BFRP筋的高温性能。本文通过试验方式研究了BFRP筋的高温性能,并基于BFRP筋高温试验数据,对BFRP筋增强混凝土构件的高温响应进行数值模拟。本文主要研究内容有:1.通过试验测试了BFRP筋的基本物化性能,包括BFRP筋抗拉强度、弹性模量、BFRP筋—混凝土界面粘结强度以及树脂基体玻璃化转变温度。基于实测BFRP筋物化性能数据,结合美国ACI 440.1R-03规范,给出了BFRP筋的设计参数。2.通过零捻度纤维束试验,分析研究了连续玄武岩纤维力学性能随温度的变化规律,研究结果显示玄武岩纤维高温力学性能优于玻璃纤维、芳纶纤维。依据测试结果,给出了出玄武岩纤维的使用上限温度。3.采用局部升温的方法,测试得到BFRP筋力学性能随温度的变化规律。测试结果显示由于玄武岩纤维具有良好的耐热性能,BFRP筋的高温力学性能优于GFRP、CFRP筋。此外,通过对热处理后的BFRP筋残余强度进行测试,研究分析了BFRP筋的高温耐久性。4.基于BFRP筋高温力学性能测试结果,采用有限元法对依据美国ACI 440.1R-03所设计的BFRP筋增强混凝土梁、板构件的高温响应进行模拟。模拟结果显示若无采取抗火防护措施,BFRP筋增强构件无法满足抗火性能要求。本文通过在构件表面喷涂TYFO?VG抗火涂料作为BFRP梁、板构件的抗火防护措施,使用有限元方法研究了抗火涂层厚度与构件耐火时间的关系。