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龙图腾网获悉沈阳工业大学申请的专利一种变截面锚杆及冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116085017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310134264.5，技术领域涉及：E21D21/00；该发明授权一种变截面锚杆及冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法是由王军祥;于海越;郭连军;孙杰;宁宝宽;孙港设计研发完成，并于2023-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种变截面锚杆及冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法在说明书摘要公布了：本发明一种变截面锚杆及冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法，属于岩石动力学试验模拟技术领域。其特征在于：该变截式锚杆的主体为三个部分构成，分别为可掘进式钻头，空心无缝钢管和螺纹钢，其中空心无缝钢管和螺纹钢的直径应符合常规岩石锚杆在锚固时受力分析得到锚杆的轴力和剪应力的分布函数。其施工和测试方法分别为适用该变截面锚杆的特征进行的，本发明的目的是将爆破施工现场的实际围岩损伤情况根据实验方法模拟出来，对层状岩石在不同锚固角度与锚杆数量下的破坏特性进行了系统研究，为相关工程提供了参考价值。

本发明授权一种变截面锚杆及冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法在权利要求书中公布了：1.一种采用变截面锚杆在爆破冲击作用下层状岩石锚固效果测试方法，其特征在于：该方法按如下步骤进行： 1将从实际工程中取出的岩石试样加工成50mm×50mm标准圆柱体试件； 2进行等厚度切割，沿试样的轴向方向切割成相互独立的四片，沿试样的径向方向使用深孔台钻进行等距钻孔，多孔试样孔距等分，分别加工成单孔、两孔与三孔，沿圆周位置成0°、30°、60°与90°角度打孔，孔洞直径为10mm，随后使用硅酸盐水泥砂浆将试样的四片独立体粘结到一起，以此形成层状岩石结构； 3分别对试件进行不同锚固角度与锚杆数量的锚固； 4利用霍普金森系统对试件进行冲击； 根据锚固力分布和虎克定律可得弹性状态下锚固段的拉伸变形： 其中：D为锚固体直径；P为锚固体的轴向荷载；E为锚固体弹性模量；ωx为锚固段剪切位移变形；ux为坐标x处锚固体的轴向位移；其中G为锚固体剪切模量；e是数学中的常数； 依据弹性波在不同介质界面的传播条件，界面两侧合力需相等，界面与入射杆端的合力为：P1t＝A0Eεi+εr；界面与透射杆端的合力为：P2t＝A0Eεt；试验中根据试样受力的平衡原理，试样的平均应力为： 其中：E为弹性模量；其中A和A0分别是试样和杆的横截面积；εrt、εtt为弹性SHPB杆上的反射应变与透射应变；εit为入射杆上时间为t时的应变脉冲；t指代时间； 以此来模拟工程现场围岩所受到的爆破冲击，对不同锚固状态下的层状岩石进行强度分析，为实际工程施工提供数据； 所述的变截面锚杆，包括可掘进式钻头，该变截面锚杆的主体为三个部分构成，第一部分为可掘进式钻头，第二部分为大于可掘进式钻头直径的空心无缝钢管，空心无缝钢管的两端均加工设置有内螺纹，一端连接可掘进式钻头，另一端连接小于空心无缝钢管直径的螺纹钢，第三部分为螺纹钢，其两端加工设置有外螺纹，一端连接空心无缝钢管，另一端作为锚杆的自由端；空心无缝钢管和螺纹钢的直径应符合常规岩石锚杆在锚固时受力分析得到锚杆的轴力的分布函数Px和剪应力的分布函数τx： 其中，D为锚固体直径，E为锚杆与锚固剂复合弹性模量，K为锚固体剪切刚度，P为锚固体的轴向荷载，τx为轴向锚固长度为x时的剪应力，px为轴向锚固长度为x时的轴力。

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