FRP(Fiber Reinforced Polymer)复合材料,由于其轻质高强、耐腐蚀性能好等优点,自被应用到土木工程领域以来,就受到了极大的重视。随着科学技术和制作工艺的发展,以及各国研究者的不断努力,FRP的应用范围也越来越广泛。在海洋等严酷环境下的结构中,被认为是现阶段替代钢材最合适的材料。在现有的GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer/Plastic)型材与混凝土的组合梁的研究中,虽然GFRP可以完全替代受拉区的钢材而作为受力构件使用,但在组合梁的受压区,由于GFRP抗压强度低,不能彻底取代钢筋使用,混凝土中的钢筋锈蚀问题依然无法得到妥善解决。鉴于此,本文提出了一种新型的GFRP与混凝土组合结构形式,通过在受压区布置一定数量的GFRP格栅,以提高组合梁承载时受压区的抗压能力,进而提高组合梁的极限承载力。在承受外荷载时,GFRP格栅既可以和其内部的混凝土可以共同受力,又可以对其内部的混凝土有一定的约束效应,进而提高混凝土的抗压强度。本文对GFRP与混凝土组合梁的抗弯承载力的理论公式进行了推导,并基于理论公式,利用MATLAB软件对组合梁的承载力进行了参数分析。随后利用有限元分析软件ABAQUS,通过对组合梁四点弯曲试验的仿真分析,先后研究了GFRP格栅大小、格栅厚度和混凝土强度对组合梁承载力的影响,并且分析了各模型中组合梁的破坏过程,以及横向格栅板中的拉应力随荷载的变化趋势。除此之外,为了对比FRP格栅替代钢筋对组合梁承载力的影响,本文还设置了GFRP-钢筋混凝土组合梁作为参照。分析结果表明,组合梁的最终承载力和GFRP格栅的尺寸、格栅板的厚度、混凝土的强度均呈现出正相关的关系;同时,格栅对内部混凝土表现出了一定程度的约束能力。本文研究的最小GFRP格栅尺寸为100mm×100mm,并且当格栅厚度为6mm、混凝土强度为C50时,相较于未设置格栅的组合梁,承载力可提高1.8倍,相较于同样截面尺寸、受力筋直径为8mm的GFRP-钢筋混凝土组合梁,承载力为0.85倍。本文还利用ABAQUS软件研究了GFRP与混凝土组合梁的抗剪切性能,并结合相关的理论和文献,给出了腹板断裂、屈曲临界荷载的计算方法:在腹板断裂计算模型中,通过设置不同铺设角度的GFRP铺层,对各向异性的GFRP腹板中最大剪应力和平均剪应力的比值作了进一步的探讨;在腹板剪切屈曲的计算中,则对Holmes和Just计算模型进行了修正。