钢筋混凝土结构是现有基础设施建设的主要形式，但是钢筋锈蚀问题严重影响了结构的服役性能。而纤维增强聚合物复合材料得益于其优异的物理化学性能，在土木工程结构修补、加固和增强方面得到广泛应用。其中，玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋具有拉伸强度高、质轻、抗疲劳、性价比高等特点，是代替钢筋增强混凝土结构的理想材料。但同时，较差的耐水、碱等环境侵蚀性能限制了GFRP筋在土木工程领域的广泛应用。因此研究海洋和碱环境下GFRP筋的性能退变规律和侵蚀机理，提高GFRP筋的耐侵蚀能力成为复合材料领域的一个重要研究课题。　　本文首先测试了GFRP筋在腐蚀前的基本物理性能、吸湿性能、高温性能及力学性能;然后研究了常温及60℃高温条件下，GFRP筋在潮湿、海洋、碱和盐碱等环境模拟溶液作用下拉伸强度、拉伸弹性模量和极限应变的变化规律;最后通过SEM/EDS、X-CT和XRF微观分析技术对侵蚀前后GFRP的表观形貌、微观结构和化学组成进行了分析，结合扩散动力学、高分子物理、高分子化学等相关理论，从基体、纤维-基体界面和纤维三方面揭示了GFRP筋在多种环境条件的侵蚀机理。　　基于试验研究得出以下结论:　　(1) GFRP筋试样的密度约为钢筋密度的23％，公称直径10.33mm试样拉伸强度为923.4MPa，约为普通钢筋拉伸强度的2～3倍，拉伸弹性模量为33.9GPa。压力作用下GFRP筋发生横向劈裂破坏，抗压强度与试样直径、长度有关。GFRP筋的平均吸水率拟合曲线表明，随着龄期的增加，吸水率增长速率减小，直至试样处于饱和状态，长期浸泡会出现质量减小现象。高温条件下，GFRP筋基体首先软化，发生热降解和交联，失去对纤维的保护和粘结作用，玻璃纤维裸露呈亮白色。　　(2)混凝土与GFRP筋具有较好的粘结性能，GFRP筋表面粘砂层附着于混凝土内部，随着混凝土强度等级的提高，粘结强度增大，混凝土内埋GFRP筋剩余强度增大。常温下，GFRP筋的力学性能对潮湿及海洋环境不敏感，碱及盐碱复合环境中GFRP筋最小剩余拉伸强度分别为78.482％和75.05％，弹性模量最大损失分别为9.14％和10.62％。60℃条件下，离子的迁移速率加快，因此试样表面有白色析出物产生;盐碱复合作用发生了多离子侵蚀过程，加剧了GFRP筋的劣化程度。　　(3) GFRP筋试样内部存在微裂缝、孔隙等原始缺陷，在环境侵蚀过程中其缺陷会不断积累与扩展，因此GFRP的劣化过程与环境温度、溶液浓度等多因素有关。常温条件下，潮湿环境、混凝土环境及海洋环境模拟溶液侵蚀作用下的GFRP筋表观形貌完整，化学成分基本保持不变而强碱性模拟液及盐碱复合模拟溶液侵蚀下的GFRP筋表面析出白色颗粒，产生蚀坑现象。60℃高温条件下，离子扩散和侵蚀速率加快，强碱及盐碱复合环境下，GFRP筋基体发生物理溶胀及化学分解，粘砂层脱落，表面基体粉化，剥离纤维表面，失去对纤维的粘结和保护作用，SiO2含量降低。GFRP筋外围纤维呈松散状，部分纤维裸露，内部微裂缝、孔隙含量增加，为离子的进一步侵蚀提供条件。但是在NaCl/NaSO4复盐与碱共同作用下，由于阴离子间的竞争作用导致侵蚀能力下降，GFRP的劣化速度反而低于单盐分与碱的复合作用。　　(4)水分子和离子吸附、扩散过程引起GFRP筋基体塑化反应和水解作用，从而导致GFRP筋基体渗透开裂、基体-纤维界面劣化和层间分离，最终导致GFRP筋的性能发生劣化。水吸收作用主要通过以下三个扩散途径:通过基体或纤维的扩散，在纤维-基体界面毛细作用下的扩散，及通过微裂缝、孔、缺陷等的扩散。侵蚀离子中的OH-离子和金属阳离子扩散至基体表面破坏乙烯基酯中的酯键而生成羧酸盐，从而在纤维表面产生溶出和蚀刻作用，破坏玻璃骨架结构，导致GFRP筋力学性能降低。微观结构的变化，SiO2含量减小，GFRP筋本身的缺陷为水分子和离子的扩散提供了通道，而提高温度会加速离子的扩散速率。因此采取提高GFRP筋内部微观结构的致密性，对纤维进行表面处理，增加纤维-基体粘结性能，采用高性能耐蚀纤维，及降低水泥基基体pH等措施可以有效提高GFRP筋的抗侵蚀能力。　　(5) GFRP筋为线弹性材料，弹性模量低，因此在GFRP筋混凝土的结构设计中需要通过试验和结构要求重新定义GFRP筋名义屈服强度。GFRP筋混凝土构件弯曲载荷下荷载-位移呈线性关系，无屈服点，主要有受压和受拉破坏两种失效模式，在结构设计中常以受压破坏进行设计计算，提高其破坏界限。