钢筋锈蚀问题是现代土木工程领域广泛关注的主要问题,纤维筋的应用为解决这一问题提供良好的途径。纤维筋具有比强度高、耐腐蚀、抗疲劳以及耐电磁等独特优点,一般可应用于有特殊性能要求和钢筋易受到化学因素侵蚀的环境中。玄武岩纤维筋成为继碳纤维筋、玻璃纤维筋后又一种可以在土木工程中应用的新型纤维筋材,并具有更好的性价比。目前土木工程领域对玄武岩纤维研究主要集中在运用纤维布加固混凝土结构,也有少量关于玄武岩FRP(简写BFRP)筋代替钢筋的混凝土板的应用研究及混凝土梁正截面受弯性能试验研究,而BFRP筋或其它FRP筋用于纤维混凝土梁的斜截面受剪性能的研究基本空白。针对BFRP筋的特点以及目前BFRP筋混凝土结构的实际研究情况,本文主要进行以下几方面研究内容：(1)对C30和C60玄武岩纤维混凝土的力学性能进行试验,通过不同玄武岩纤维掺量研究玄武岩纤维混凝土的立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、抗折强度、劈裂强度及弹性模量,分析玄武岩纤维对混凝土的力学性能影响,初步得出最合适纤维掺量。试验结果可知,无论是C30普通强度混凝土还是C60高强混凝土,初步确定较合适纤维掺量为0.1%的体积掺量。(2)针对玄武岩纤维混凝土的微观性能及孔结构进行试验研究,对玄武岩纤维混凝土的界面性能及纤维对混凝土的增强机理进行分析；对玄武岩纤维混凝土的微观孔结构通过压汞试验进行相关研究,分析玄武岩纤维混凝土的孔结构特性与抗压强度和渗透性的关系,通过微观分析进一步确认玄武岩纤维的合适掺量。结果表明,适量的纤维掺入混凝土中可以使混凝土内部的粗大孔径得到细化,小孔径分布增加,其中0.1%的纤维掺量对C30或C60混凝土的孔结构改善效果最为明显,增加了混凝土孔结构孔道的曲折度,降低了孔结构的渗透性,说明0.1%的纤维掺量为合适掺量得到进一步的确认。(3)研究BFRP筋与玄武岩纤维混凝土的粘结锚固性能,分析粘结-滑移曲线特点及粘结强度的影响因素。根据试验结果,粘结强度随着混凝土强度提高而提高,随着锚固长度增加而减小,随着纤维筋直径的增加而降低；在混凝土中掺加适量的玄武岩纤维,能够提高BFRP筋与混凝土的极限粘结强度,增加极限粘结强度所对应的滑移值,改善粘结延性。通过试验结果确定粘结强度、锚固长度的计算经验公式,并分析得出BFRP筋与玄武岩纤维混凝土的粘结滑移本构模型符合连续曲线模型。(4)重点对18根BFRP筋纤维混凝土梁和3根钢筋纤维混凝土梁的斜截面受剪性能进行试验研究。研究BFRP筋不同纵筋配筋率、不同纵筋类型、BFRP箍筋不同配箍率、不同箍筋类型及不同剪跨比等条件对混凝土梁的斜截面初裂荷载及破坏荷载的影响。结果表明,纵筋配筋率、箍筋类型对承载力影响不大,而配箍率、纵筋类型及剪跨比对承载力影响明显,随着BFRP箍筋配箍率增大梁的承载力不断提高,随着剪跨比增大梁的承载力降低。当剪跨比、纵筋配筋率、箍筋配箍率都相同时,与钢筋混凝土梁相比,BFRP筋混凝土梁的初裂荷载略小于钢筋混凝土梁,但破坏荷载差别不大。针对14根BFRP筋混凝土梁的斜初裂荷载和极限荷载回归分析得到斜截面抗裂度和极限承载力的计算公式。(5)利用修正的压力场理论(MCFT),建立了BFRP筋纤维混凝土梁在弯剪复合作用条件下的截面分析模型。利用该模型对本人及他人所做的FRP筋混凝土梁的试验全过程进行数值分析,结果表明,该模型对FRP筋混凝土梁斜截面承载力、箍筋应变和剪压区混凝土压应变均能给出精度比较高的预测值。(6)对BFRP筋纤维混凝土梁的延性进行分析。主要通过延性系数和能量吸收比研究不同影响因素下梁的延性及剪切耗能能力变化情况。从试验结果可知,斜截面开裂后,在相同荷载作用下,BFRP筋混凝土梁的挠度和裂缝大于同等配筋条件下的钢筋混凝土梁,而二者的破坏荷载和能量吸收比基本相当。