本文报道了纤维增强聚合物(FRP)筋材和钢筋混合配筋(以下简称“混合配筋”)混凝土梁抗弯性能的试验研究,并与已有研究结果进行了比较。1、FRP筋力学性能及其与混凝土粘结性能试验研究。选取玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋、碳纤维增强复合材料(CFRP)筋和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋,通过FRP筋拉伸试验和FRP筋与混凝土试件粘结性能试验,分析了FRP筋材及粘结试件的破坏模式,对比了FRP筋与钢筋力学性能的差异性,得到了FRP筋极限抗拉强度、弹性模量和FRP筋与混凝土粘结强度等相关力学性能参数。试验结果表明:与钢筋相比,FRP筋极限抗拉强度较大,约为钢筋的1.37~3.29倍,但弹性模量约为钢筋的20%~67%;可以通过表面喷砂或加工肋等方式提高FRP筋与混凝土的机械咬合力从而增大粘结强度。因此,将FRP筋用于混凝土结构中进行混合配筋是可行的。2、FRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯设计理论研究。根据“等强替换”原则,按照强度和弹性模量换算定义了两种混合配筋率。结合我国混凝土结构设计规范和国外相关规范,分析了混合配筋混凝土梁的受力过程和破坏形式。基于平截面假定,推导了混合配筋混凝土梁开裂弯矩和极限弯矩的计算公式。并在考虑FRP筋与钢筋粘结性能差异性的基础上,得到了平均裂缝间距、短期荷载作用下最大裂缝宽度和挠度的理论计算公式。相关内容可为混合配筋混凝土梁的设计及相关规范的制定提供参考。3、混合配筋混凝土梁受弯性能试验研究。选取合适的GFRP筋和BFRP筋,设计制作了8根混合配筋混凝土梁和3根普通钢筋混凝土梁并完成了受弯性能试验,对比分析了试验梁开裂弯矩、极限弯矩、纯弯段混凝土平均应变、裂缝开展机理、裂缝宽度、平均裂缝间距和跨中挠度等变化特性。试验结果表明:在等强替换条件下,用FRP筋替代角部钢筋是可行的,替代完的混合配筋混凝土梁承载力下降约3%~9%;相同荷载水平作用下,混合配筋混凝土梁跨中挠度约为钢筋混凝土梁的1.2~1.94倍,最大裂缝宽度约是其1~2.63倍;结合国内外学者开展的相关试验结果,通过试验值和理论值对比分析,验证了本文推导出的混合配筋混凝土梁承载力、裂缝和挠度计算公式的准确性。相关试验及理论分析结果可为混合配筋混凝土构件的实际工程应用提供一定的参考。4、混合配筋高强混凝土梁受弯性能试验研究。设计制作了4根钢筋混凝土组合梁和2根钢筋混凝土组合梁。试验设计采用高强度钢纤维混凝土(SFRC,CF50级)。通过前几章的抗弯试验,对比分析了混杂配筋钢纤维混凝土梁和混杂配筋普通混凝土(C30)梁的抗弯性能。试验结果表明:当荷载为0.7Mu时,高强度混凝土梁的应变为普通混凝土梁的1.5~6倍;混凝土梁的开裂弯矩随着混凝土强度的增加而增加;在相同的配筋形式下,混合配筋混凝土梁的抗弯承载力随着混凝土强度的增加而增加,这说明合理地提高混凝土强度是提高混合配筋混凝土梁抗弯承载力的有效途径之一;在正常使用条件下,混合配筋SFRC梁正截面沿梁高度的应变仍符合平截面的假定;在相同的配筋形式下,混合配筋SFRC梁的抗弯承载力随着配筋面积比的增加而增加,且单层配筋SFRC梁的抗弯承载力比双层配筋大。