本文从解决岩土锚固安全问题的角度出发,针对锚固耐久性及其安全监测需要,结合FRP材料的优良特性和光纤光栅传感器的感知性能,研制开发出了FBG-FRP智能锚杆,通过理论分析和有限元模拟研究了FRP锚杆的工作机理,并根据岩土锚固的目的确定了锚固系统的监测内容及方法,构建了岩土锚固的智能监测系统,主要研究内容如下:首先,介绍了FRP材料的构成及其特点,阐述了FBG的传感原理及其参数选取原则,在此基础上,构思并开发出了FBG-FRP智能锚杆,该锚杆能充分发挥FRP材料的优点来满足岩土锚固的需求,同时具有耐腐蚀、易清除和自监测等优点。其次,分析了在轴向荷载作用下FRP锚杆锚固段上的界面粘结力分布特征,并基于Mindlin问题的位移解将其与钢锚杆做了对比计算;根据简化的粘结-滑移关系,从围岩与锚杆相互作用的角度,推导了FRP锚杆轴力和界面剪切力的计算公式;研究了FRP锚杆的存在对节理面抗剪能力的影响,并分析了在发生拉剪大变形时,FRP锚杆在节理面上的变形角及内力的计算方法,还结合Tsai-Hill破坏判据提出了FRP锚杆的拉剪破坏准则。接着,针对采用ANSYS自带库仑摩擦模型模拟锚杆-砂浆滑移时存在的缺陷,提出了引入“生死”单元的方法,成功地建立了与试验结果吻合得较好的FRP锚杆拉拔试验有限元模型;根据数值模拟结果,分析了FRP锚杆与砂浆界面的剪切力随拉拔荷载增大时的演化过程,以及锚固系统的内力和位移的分布特征,并讨论了锚固长度对锚杆承载力的影响。最后,分析了使用传统拉拔试验方法检测锚固质量时的不足;基于岩土锚固的目的,提出了锚固效果的评价指标及其监测内容;讨论了钻孔过程、锚杆内力、锚固段长度及密实度、围岩压力和位移等方面的监测方法,并据此构建了岩土锚固的智能监测系统,还提出了锚固系统的动态设计与全寿命维护的思路。