在市政、公路及山城房屋建设中，涉及到大量边坡防护工程。用于边坡防护的结构体系多种多样，比如预应力锚索、锚杆、抗滑桩、挡土墙等等。近年来，一种结合锚和坡面结构的新型边坡防护体系，即锚索框架锚固体系，已大量运用于边坡防护工程中，它是通过钢筋锚索框架梁将锚固力传递给坡体，改善坡体应力状态，使坡体受压，产生抗滑力，从而达到稳固坡体的目的<[1]>。锚索框架锚固体系是一种兼顾深层加固与浅层护坡的滑坡治理措施，其加固效果可靠、施工安全快速、后期维护方便，综合造价及社会经济效益优于传统的重型支挡结构[2]，有良好的应用前景。然而，目前对锚索的锚固机理的研究成果较多，但对框架梁的受力机理还缺乏研究，也没有相应的规范来指导框架梁的设计。因此，加强对锚索框架锚固体系中框架梁受力机理和设计方法的研究，是十分必要的。 本文采用理论分析和数值模拟两种方法，并与现场原位测试进行了比较，对锚索框架梁的平面模型和空间模型进行受力分析，并在此基础上提出了框架梁实际设计中应注意的问题。理论分析部分，主要是采用基于Winkler假定的初参数法和基于弹性半无限空间理论的丁氏链杆法分别计算框架梁的内力；数值模拟部分，是利用ANSYS软件为平台对锚索框架锚固体系进行三维数值模拟，弥补了理论分析中对空间锚索框架梁研究的不足。 本论文主要内容分为四个部分：预应力锚索框架梁的受力分析计算、预应力锚索框架工程实例与理论计算、原位测试及结果分析、框架梁的有限元分析。 1、预应力锚索框架梁受力分析计算把锚索框架梁分为锚索张拉阶段和工作阶段分别探讨了两阶段框架梁的受力模式，重点探讨了框架梁在锚索张拉阶段的内力计算方法，即对基于Winkler地基模型的初参数法和基于弹性半空间地基模型的丁氏链杆法进行了研究。 2、工程实例的理论计算针对铁道部科学研究院科技攻关项目《高等级公路建设边坡病害防治技术研究》中元磨高速公路三公箐隧道出口边坡，采用初参数法和丁氏链杆法对框架梁内力进行了计算。 3、原位测试及结果分析主要针对锚索框架梁的内力、位移和梁底反力测试结果进行分析，并对框架梁的内力测试结果和理论计算结果进行了对比分析。 4、框架梁的有限元分析利用Ansys对框架梁加固边坡进行了三维空间有限元模拟分析，并把有限元模拟成果与原位测试结果进行了对比分析。 通过上述研究工作，得到以下主要结论： 1、通过弯矩的原位测试和理论计算结果的对比分析，初参数法得出的弯矩成抛物线分布，而丁氏链杆法得出的弯矩曲线呈明显的马鞍形：初参数法计算的梁最大弯矩值要比丁氏链杆法小，跨中容易出现较大负弯矩；相反丁氏链杆法计算有较大的最大弯矩值，跨中有较小的负弯矩。相比之下，基于Winkler 地基模型的初参数法计算结果更接近实测值。 2、通过试验和有限元模拟分析，得框架梁受力特征和梁底反力基本相同，地基反力并非呈线性分布。即节点加载处受力较大，易出现应力集中，跨中和悬臂端较小，最大受力位置在纵中梁和横中梁交汇处；但纵梁受力容易受坡度的影响，沿坡面方向有较大变化，横梁由于受纵梁的约束和节点处的变形协调条件影响，与纵梁受力模式有明显不同：纵梁跨中受拉，其弯矩呈抛物线分布；而横梁跨中受压，梁弯矩呈马鞍状分布。由于纵梁上、下两部分的受力变形不同，但在中节点处亦要满足变形协调条件，因此在横中梁中节点附近会产生较大的扭矩。 3、通过有限元模拟，在土体加固区的外围面容易出现毕肖普圆弧面，在土体整体稳定性较差和锚索长度不够长时，整个加固区域很有可能会沿弧面从坡脚滑出，因此，锚索应有足够的设计长度锚固到稳定岩层中。由有限元得出的框架内力分布，实际框架梁设计中应加大节点配筋量，或采用钢筋垫网和钢垫板来扩散节点处的应力分布；并且在纵梁上部和横梁下部应该有较大配筋量来提高框架梁在锚索作用时抗弯能力。