第54卷第2期 2018年2月
甘肃水利水电技术
GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY
DOI:10.19645/j.issn20950144.2018.02.0010
Vol.54,No.2 Feb.,2018
玄武岩纤维锚杆替换钢锚杆用于边坡支护的有限元分析
俞晨晖
（浙江工业大学，浙江杭州310000）
摘要：玄式岩纤维增强塑料(BFRP)错杆具备抗拉强度高、电绝缘性能好、耐离蚀性能优秀且成本低康等优点。在土边坡支护中，常采用钢锚杆进行支护加固。但常规钢错杆由于腐蚀间题，不适用作永久支护构件。而使用BFRP锚杆进行支护可以有效地解决这一问题。文章分别计算BFRP锚杆及钢杆作用于边坡支护时的应力数值，并比较两者在扁蚀环境下抗拉力的变化。结果表明BFRP错杆的安全稳定性远运高于钢错杆，因而BFRP锚杆可以替换钢错锚杆用作永久型支护构件。
关键调：玄式岩纤维增强塑料锚杆；永久型支护构件；有限元分析中图分类号：TU43;TU599
文献标志码：A
文章编号：2095-0144(2018)02003803
岩土体锚固是岩土工程领域的关键分支。在岩土工程中选用错固技术，能提升岩土体本身的强度和稳定性，缩减结构尺寸并减轻其自重，能够显著节省工程材料，有效控制岩土体变形。在岩土体中增设错铺杆已成为提高岩土体结构稳定性和解决复杂岩土工程问题的有效方法之一。在传统的锚固结构中多采用钢材锚杆，然而自重大、运输和安装困难等问题影响着钢锚杆在实际工程中的应用。尤其是钢锚杆的腐蚀问题，不仅影响结构的耐久性，严重时还会出现重大工程事故"。因此，FRP锚杆开始进人人们的视野。
1玄武岩纤维增强塑料简介
纤维增强塑料(FRP)筋是以纤维为增强材料，以合成树脂为基体材料，并掺入适量辅助剂经拉挤成型技术和必要的表面处理形成的一种新型复合材料。纤维增强塑料(FRP)在土木工程中的应用越来越广泛，目前在工程中用的比较多的是碳纤维增强塑料(CFRP）、玻璃纤维增强塑料（GFRP)和芳纶纤维增强塑料(AFRP)。CFRP由于其较大的极限抗拉强度和弹性模量、质量轻，耐腐蚀能力强等优质性能被广泛用于各种工程的加固维护，但其价格较高且原材料受到国外市场的限制。AFRP和GFRP 价格相对较低，但抗拉强度和弹性模量较低、耐久性能差等缺点在一定程度上约束了其应用。近年来
收稿日期：2018-02-05
新兴的玄武岩纤维(BasaltFiber)可以很好地弥补现有纤维存在的一些不足，有其独特的优势。
玄武岩纤维是一种无机纤维材料，是用火山爆发形成的一种玻璃态的玄武岩矿石经高温熔融后快速拉制而成的纤维。玄武岩纤维具有耐高温、耐烧蚀、耐酸碱性能强、耐化学性能好和热稳定性优越等优点，特别是价格低廉，因此其可以广泛地应用于工业、汽车、船舶、军事、航大、体育、土木、环保、化工等领域围。
目前玄武岩纤维复合材料研究及应用主要包括以下这些方面：①作为土工织物和涂层织物可用来加固堤坝、增强地基；②玄武岩纤维筋可用来代替钢筋增强混凝土；③玄武岩连续纤维可作为化学工业中的净化过滤材料用。
BFRP锚杆与钢锚杆支护有限元计算5 2
该模型模拟公路边坡，边坡高5.5m，坡度为 1：1,计算长度取3m,在其中部处布置一列竖向锚杆。边坡错锚杆布设的剖面图如图1所示。锚杆的总长度从下往上依次为8m、9m、8m。错杆锚固在土体中的深度分别为2.5m、2.5m、2.0m，上部错固在100mm厚的混凝土面层中。自由端错杆起到传递锚固力的作用。BFRP锚杆的极限抗拉强度取1300MPa，钢筋使用HRB335钢筋，极限抗拉强度为455MPa。锚固段使用M30水泥制成的水泥砂
作者简介：俞晨晖（1992-）.男，浙江东阳人，硕土研究生，研究方向：结构工程，E-mail：378560320@qq-eom
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