【摘 要】
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随着我国经济的高速发展,使得城市建筑及地下空间的需求量飙升,加强基坑工程的安全意识也到了不容忽视的地步。桩锚支护中最常使用的传统锚杆大多是钢筋所制成,在地下水与土中氧气的作用下容易发生锈蚀造成污染。而玻/碳混杂纤维（Glass/Carbon Mixed Fiber Reinforced Polymer）增强复合材料锚杆,不仅可以杜绝传统钢筋锚杆的腐蚀性引起的环境的污染问题,还可以增强锚杆的承载力,
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随着我国经济的高速发展,使得城市建筑及地下空间的需求量飙升,加强基坑工程的安全意识也到了不容忽视的地步。桩锚支护中最常使用的传统锚杆大多是钢筋所制成,在地下水与土中氧气的作用下容易发生锈蚀造成污染。而玻/碳混杂纤维（Glass/Carbon Mixed Fiber Reinforced Polymer）增强复合材料锚杆,不仅可以杜绝传统钢筋锚杆的腐蚀性引起的环境的污染问题,还可以增强锚杆的承载力,保证工程人员的安全并防止基坑事故带来损失。本文在前人研究基础上,提出了一种端头压力型GFRP/CFRP混杂纤维筋土层锚杆。通过系统的试验研究、理论分析以及有限元模拟的方法,对GFRP/CFRP混杂纤维筋土层锚杆的锚固机理与设计方法进行研究。主要工作与结论如下:（1）设计改进型GFRP/CFRP混杂纤维筋复合式外锚具,并研究筋材表面形式、锚具结构形式以及GFRP/CFRP混杂纤维筋的纤维混杂比对GFRP/CFRP混杂纤维筋外锚具锚固性能产生的影响。结果表明:磨毛GFRP/CFRP混杂纤维筋相比光圆筋材对锚固效果的影响不大;改进型锚具的螺母与金属筒上的螺纹相互作用产生的纵向抵压力可以有效防止楔形夹片在工作过程中滑移脱落;CFRP体积分数为4%时更能发挥筋材内CFRP材料的高强特性与GFRP材料的经济性。（2）利用有限元模拟软件ABAQUS对改进型GFRP/CFRP混杂纤维筋复合式外锚具进行模拟分析。结果表明:ABAQUS在模拟外锚具方面具有很好的可行性,可用于模拟改进型GFRP/CFRP混杂纤维筋锚固系统的力学性能;由楔形夹片和粘结剂引起的套筒的径向应力是反映锚固性能的重要指标;设计改进型GFRP/CFRP混杂纤维筋锚具锚固系统的最佳参数组合为P=10kN～20kN,&=2mm～4mm,h=280mm。（3）介绍GFRP/CFRP混杂纤维筋土层锚杆的工作原理。从受力机理、锚固机理和破坏机理入手,研究锚固段灌浆体所受轴向应力及锚固段灌浆体与岩土体间的粘结应力分布规律。结果表明:锚固段灌浆体轴向应力的峰值位于承载体处,随着锚固段灌浆体的长度增加,轴向应力逐渐下降;锚固段灌浆体粘结应力的整体曲线呈先增后减的趋势。（4）利用有限元模拟软件ABAQUS对GFRP/CFRP混杂纤维筋土层锚杆及传统钢筋锚杆应用于桩锚支护基坑的现场支护案例进行模拟对比分析。结果表明:整个开挖模拟过程水平相对位移最大处位于第三根锚杆与排桩附近位置且基坑底部未开挖部分几乎不受影响。竖向位移最大处位于排桩右侧,分析原因为桩锚支护结构的作用使得排桩右侧土体重心向下方移动;最大水平位移和最大竖向位移都处于基坑顶部距离桩8m的范围内;通过位移（变形）结果、应力结果和施工历程结果的综合比较可以得出,GFRP/CFRP混杂纤维锚杆相比于传统锚杆更适合实际工程。
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