GFRP筋因能够有效解决钢筋腐蚀及耐久性问题，已逐渐应用于混凝土结构中。然而，GFRP筋在高温条件下力学性能的快速劣化仍然限制了其在工程中的广泛应用。为此，本研究开发了一种具有较高玻璃化转变温度的DOPO改性乙烯基酯树脂，并将其作为GFRP筋的基体材料，以提升其耐高温性能。首先，对改性与未改性乙烯基酯（VE）树脂的热稳定性进行了对比分析，并测试了采用改性VE树脂制备的GFRP筋在20℃、150℃、300℃、400℃和550℃条件下的拉伸性能。结果表明，改性VE树脂具有更优的热稳定性和阻燃性能。随着温度由室温升高至400℃，GFRP筋的破坏模式由纤维脆性断裂逐渐转变为毛丝状断裂。在150℃、300℃、400℃和550℃条件下，GFRP筋的抗拉强度保持率分别为90.6%、84.2%、68.0%和9.9%。其中，在400℃时GFRP筋仍能保持其室温抗拉强度的相当比例，表明其在高温环境下具有良好的力学稳定性。在材料性能研究的基础上，本研究进一步结合实际工程场景，对改性GFRP筋在结构耐火设计中的应用潜力进行了验证。首先依据规范要求对GFRP筋的配置参数进行了初步设计，其中混凝土保护层厚度为67 mm，GFRP筋间距为500 mm。随后通过有限元分析，对实际结构在90分钟标准火灾作用下的温度场与结构响应进行了模拟，以满足混凝土板耐火极限的设计要求。分析结果表明，在钢筋因高温失效后，GFRP筋仍能够继续承担部分火灾荷载。同时，研究结果也强调了在采用改性GFRP筋时保持足够混凝土保护层厚度的重要性。本研究为耐火型GFRP筋在结构工程中的推广应用提供了重要参考，对火灾风险较高环境下混凝土结构的设计与应用具有重要意义。