随着我国经济的快速发展,城市化进展越来越快,城市中土地利用率越来越高,为了满足需求,向地下索取生存空间成为未来建筑发展的主要趋势之一。这些因素导致城市中基坑数量越来越多,而基坑支护的形式也多种多样。常见的有桩锚、土钉墙和地下连续墙等,这些支护形式的共同点就是资源不能重复利用。为了实现保护环境和走可持续发展道路的目标,一种新的基坑支护形式应运而生。本文主要研究的GFRP(glass fiber reinforced polymer)复合材料是近些年来新兴的建筑材料,它施工方便,轻质高强,故把这种材料运用在基坑支护的腰梁上。研究的主要内容如下:(1)深入了解复合材料的起源和国内外应用现状,研究复合材料的力学性能,并制作了复合材料试件进行材料的拉伸、弯曲和压缩试验;对已有的复合材料型材进行室内压弯试验,对材料的变形和受力进行信息采集。(2)通过简要描述大型通用有限元软件ABAQUS,并针对ABAQUS在处理复合材料、非线性问题中的优势,详细叙述了ABAQUS在数值模拟问题中的特殊梁单元,以及对复合材料梁的研究,为有限元模型的建立做铺垫。(3)复合材料梁受力的数值模拟。根据室内试验的结果,使用有限元软件ABAQUS对复合材料型材的受力全过程的进行数值模拟,将模拟结果与试验结果相对比,选择受力性能最优的截面作为基坑复合材料腰梁的使用截面。(4)模拟复合材料腰梁的示范工程。根据示范工程的工程状况和工程地质条件,模拟复合材料腰梁在示范工程中的将会出现的受力和变形,对以后示范工程顺利实施具有一定的指导作用。变换基坑支护体系中腰梁连接形式和锚杆拉力,对不同条件下的模拟结果进行分析总结,证实复合材料腰梁的实用性和可广泛应用性。本文研究重点是对各向异性的GFRP梁受力进行数值模拟。将GFRP腰梁应用于基坑支护中是支护形式的一种创新,值得应用和推广。