格构式钢结构凭借其较高的结构效率(较低的重量-强度比)、制作简单以及施工方便快捷等优势广泛应用于土木工程领域。随着自然环境的不断恶化以及结构使用年限的增加,格构式钢结构中钢材的腐蚀问题不断凸显出来,对格构式钢结构后期维护提出了更高的要求。纤维增强复合材料(Fiber-Reinforced Polymer,简称FRP)型材具有轻质高强、耐腐蚀性好、可设计性强、施工便捷等一系列优点,近二十余年来被广泛应用于各类新建结构以及结构的加固与补强中。FRP型材是一种可用于制作格构式结构的理想用材,但目前鲜有关于FRP型材应用于格构式结构中的报道。FRP结构发展缓慢主要是由以下两个原因所导致：(1)FRP型材是各向异性材料且其剪切强度较低,使得在格构式结构中使用FRP型材时,其节点较难处理。常会形成“强构件,弱节点”,与设计中所强调的“强节点、弱构件”相悖。如此便不能发挥FRP型材的轻质高强的优势；(2)目前FRP型材用于新建结构的设计方法以及性能评价体系尚未建立。因此,目前亟需开发出性能优异的FRP节点并建立FRP结构的设计方法,保证FRP结构的安全可靠并促进其快速发展。本文首先从材料层次入手,通过材料性能试验对三种类型的FRP型材(玻璃纤维／不饱和树脂、玻璃纤维／乙烯基树脂和玄武岩纤维／乙烯基树脂)的基本力学性能(拉伸性能、压缩性能、弯曲性能和剪切性能)以及破坏模式进行全面的对比分析,根据试验结果选择了BFRP(玄武岩纤维／乙烯基树脂)型材作为制作全FRP格构柱的主要结构用材。在节点的研究中,提出了八种新型全FRP节点,并通过节点试验对这几种新型FRP节点的基本力学性能做了初步分析。随后,在前期研究的基础上针对全FRP格构柱弦杆与腹杆的单面搭接节点以及采用FRP杆件修复钢格构柱的钢-FRP节点进行了细致的试验研究,并对于全FRP格构柱中弦杆与腹杆的节点以及FRP杆件修复钢格构柱中的钢-FRP节点给出了相关使用建议。在构件层次,基于国内外大量相关试验数据,对目前用于FRP轴心受压杆件整体屈曲、局部屈曲以及整体屈曲与局部屈曲相互作用失效时临界力的计算公式进行了对比分析,重点考察了相关计算公式的精度,并给出了相关公式的使用建议。最后,通过对大量试验数据的分析,给出了FRP轴心受压构件整体屈曲失效时基于考虑剪切变形的欧拉公式的修正公式。同时也给出了FRP轴压构件的柱子曲线和考虑初始缺陷包含稳定系数的适合于工程设计人员使用的计算公式。在对FRP型材修复格构式钢结构的研究中,通过分别采用FRP型材和角钢对足尺四肢角钢格构柱进行修复的对比试验,研究了FRP杆件修复格构柱的效果,以及螺栓节点滑移对结构性能的影响,并通过数值模拟对格构式结构的节点滑移模型进行了研究,提出了适用于有节点滑移效应的格构式结构的有限元模型。在对全FRP格构柱的研究中,通过轴心受压FRP格构柱试验,考察了FRP格构柱的极限承载力、荷载-位移关系、以及相关位置的荷载-应变曲线的变化,并将试验结果与数值计算结果以及相同结构形式的钢格构柱的数值计算结果进行对比,分析了FRP格构柱优势与不足。在FRP格构柱轴压试验的基础上,对轴压比为0.2的FRP格构柱进行了试验研究,考察了结构在水平荷载作用下的结构性能并与相同结构形式的钢格构柱进行了对比。随后,通过对全FRP格构柱的低周水平反复荷载试验,重点考察了全FRP格构柱在低周反复荷载作用下的破坏模式、应变分布、强度及刚度退化、耗能能力以及格构柱残余侧移率等,全面研究了FRP格构柱的抗震性能。在设计方法方面,在目前对钢格构柱的研究基础上,全面比较不同学者提出的针对钢格构柱设计的相关显示方程以及不同规范针对钢格构柱设计的不同计算式,并将这些方程与计算式用于全FRP格构柱的设计计算中,并将结果与全FRP格构柱试验的数据以及相关数值计算结果进行对比,对全FRP格构柱的设计给出初步的建议。