碳纤维增强聚合物复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)网格增强工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,简称ECC)永久模板是CFRP网格内嵌于ECC内部的一种新型板材。这种板材既能充分发挥ECC这种胶凝材料的可塑性,便于浇筑成型,又充分发挥CFRP的质量轻、强度高、尤其是耐久耐腐蚀的特性。另一方面,由于GFRP筋混凝土梁的裂缝宽度限值过大,该类结构在正常服役状态下就出现较大裂缝、结构容易出现脆性破坏,造成公众使用时心理负担过大,如果过多的限制裂缝宽度,又会造成FRP筋并不能完全发挥出其高抗拉性能,造成材料浪费。本文提出将FRP网格增强ECC而形成的板材作为永久模板应用于GFRP筋混凝土结构中,以达到改善内部混凝土结构的韧性,提高结构的控裂能力,并实现对混凝土裂缝的无害化分散,能有效解决混凝土材料易开裂、延性差等缺点,提高结构的受力性能,延长结构的使用寿命,具有非常重要的理论指导意义和实际工程应用价值。本文首先研究CFRP网格增强ECC板材的力学性能,探索CFRP网格增强ECC板材在永久性模板中应用的可行性。在自主制备CFRP网格的基础上,开展了CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁抗弯性能研究,主要包括以下几个方面:(1)进行CFRP网格增强ECC复合构件的单轴拉伸试验,研究FRP网格增强率、增强材料类型(CFRP、碳纤维)对CFRP网格增强ECC复合构件力学性能的影响。主要探讨CFRP网格增强ECC构件的力学性能和破坏形式,同时通过试验明确CFRP-ECC复合板的开裂模式以及裂缝发展方式。(2)进行CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁的弯曲性能试验,分别采用U形永久模板进行增强和采用底部永久模板进行增强。重点研究了CFRP网格体积率、ECC配置强度、GFRP筋配筋率及永久模板厚度对试验梁弯曲性能的影响。试验结果表明,试验梁主要发生受压区混凝土压碎破坏,受拉区GFRP筋拉断破坏以及CFRP网格增强ECC永久模板端部剥离破坏三种形式。对比普通GFRP筋混凝土梁,CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁的开裂荷载和极限荷载均提高了26.9%～92.3%和7.4%～34.4%。试验梁破坏时的挠度也有较为明显的减小,同时结构延性增加显著。最大裂缝宽度达到裂缝限值0.5mm时的承载力从0.26M_u提高到了0.45M_u～0.95M_u,控裂能力增加显著。(3)在试验研究的基础上,根据《混凝土结构设计规范》(GB-50010-2010)等规范要求,建立了CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁抗弯承载力和挠度理论计算公式。结果表明,本文建立的理论计算公式得到的荷载-挠度曲线能与试验所得到荷载-挠度曲线高度吻合,能有效的预测CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁弯曲承载力和挠度变形。说(4)在试验研究的基础上,对平均裂缝间距和最大裂缝宽度公式进行了修正,并用试验所得数据对所提公式进行验证。结果表明,通过本文修正的计算公式得到的平均裂缝间距和做大裂缝宽度值与试验值吻合度较高,数据离散性较小,能有效的预测CFRP网格增强ECC永久模板-GFRP筋混凝土组合梁正常使用状态下的平均裂缝间距和最大裂缝宽度。