風化巖地基中玻璃纖維增強聚合物抗浮錨桿體系受力特性數值模擬

白曉宇，張明義，匡政，閆楠，賈科科

(1.青島理工大學 土木工程學院，山東 青島，266033；2.青島大學 環境科學與工程學院，山東 青島，266071)

玻璃纖維增強聚合物(glass fiber reinforcement polymer，GFRP)錨桿是一種以玻璃纖維為增強體，合成樹脂為基體，經過拉擠、固化等生產工藝制成的新型纖維筋錨桿。與金屬錨桿相比，玻璃纖維增強聚合物錨桿具有抗拉強度高、抗腐蝕性和介電性好、可用于光纖監測等優勢[1-5]。目前，GFRP錨桿在邊坡和基坑支護等巖土工程領域被廣泛采用[6-7]。然而，GFRP筋在抗浮錨桿中的應用正處于起步階段，陳巧等[8-11]通過一系列現場足尺抗拔試驗，探討了GFRP抗浮錨桿與巖土體的錨固特性和荷載傳遞規律。近年來，關于普通巖土GFRP錨桿的數值模擬大多都集中在單一的拉拔試驗方面，GFRP筋用于抗浮錨桿的數值計算鮮有報道，尤其是同時考慮內、外錨固，將抗浮錨桿作為一個體系來分析的研究較少。SAYEDAHMED等[12]采用2D 有限元模型分析了FRP 筋的徑向應力變化。朱海堂等[13]為了找到GFRP錨桿抗拔力與滑移之間的關系，利用數值迭代方法對錨桿進行模擬。高丹盈等[14]提出了一種FRP錨桿錨固性能分析的數值計算方法。張海霞等[15]利用ANSYS 非線性有限元程序，對FRP筋混凝土拉拔試件建立分離式有限元模型。AL-MAYAH等[16]利用3D有限元模型的數值分析來改進夾片式錨具的設計，模擬結果與軸對稱有限元模型相比更接近真實受力。胡斌等[17]采用有限差分軟件FLAC3D，結合室內土工試驗研究了FRP錨桿改良膨脹土的可行性和效果。LI等[18]引入最小相對界面位移的概念，通過有限元軟件討論了2種邊界條件下FRP 筋與混凝土的界面剪應力分布。……