[发明专利]BFRP筋材抗浮锚杆设计方法

权利要求书

1.BFRP筋材抗浮锚杆设计方法，其特征是：包括以下步骤：

1）依据现行工程技术标准设计计算采用钢筋的单根抗浮锚杆筋体的截面积A_y和长度L₀；

2）根据步骤1）中计算出的单根抗浮锚杆钢筋筋体截面积A_y，按照等强度原则将单根抗浮锚杆钢筋筋体截面积A_y换算成采用BFRP筋体的抗浮锚杆的截面积A_B1，即f_BA_B1= f_yA_y，其中f_B为BFRP筋抗拉强度，f_y为钢筋抗拉强度；

3）按照步骤2）中所述的等强度原则计算的A_B1，再按等刚度原则核算单根抗浮锚杆BFRP筋体的截面积A_B2，A_B2≥κA_y；其中，κ为刚度调整系数，κ=E_y/E_B, 且不小于1.25，其中E_B为BFRP筋的变形模量，E_y为钢筋的变形模量；

4）按照步骤2）和3）中的等强度原则和等刚度原则计算出的BFRP筋体的截面积最大值A_B确定BFRP筋体的直径d与根数n的合理组合值，且d不大于12mm；

5）根据抗浮锚杆的轴向拉力标准值N_a，通过公式l_a≥KN_a/(ξπDf_Br)验算BFRP筋体的锚固长度l_a，其中f_Br为BFRP筋与锚固体材料之间的黏结强度，且l_a满足不小于L₀；

6）根据步骤4）中计算出的BFRP筋体的直径d和根数及根据步骤5）中计算出的BFRP筋体的锚固长度l_a，通过筋材切割机对BFRP筋体进行定尺l_a+300mm剪裁，并加工成型为BFRP筋抗浮锚杆的筋体；

7）根据单根BFRP筋抗浮锚杆抗拔承载力，通过公式F₁=R_a/(K₁ f_f) 计算出单根BFRP筋抗浮锚杆能够承担浮力的面积F₁；其中，K₁为安全系数，取值为1.35~1.50，f_f为基础底板底面单位面积上承受的浮力，R_a为单根抗浮锚杆的抗拔承载力标准值；

8）根据计算出的单根BFRP筋抗浮锚杆能够承担的浮力面积F₁，计算出承受浮力作用的基础底板总面积F₀范围内所需要设置的BFRP筋抗浮锚杆根数n，n=F₀/F₁，并通过F₀/(s_h×s_z)≥n 确定BFRP筋抗浮锚杆的纵间距s_h和横间距s_z的合理组合值，且s_h、s_z均大于等于2.0m；

其中，在等强度和等刚度条件下，根据锚固地层面积、单根锚杆的承载力和间距确定BFRP筋体抗浮锚杆布设形式，所述布设形式为梅花形或矩形。