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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所;中铁第四勘察设计院集团有限公司申请的专利隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定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：CN116773337B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202310527855.9，技术领域涉及：G01N3/08；该发明授权隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法是由崔岚;盛谦;卓鸿铭;陈健;肖明清;王克金;徐晨;谢壁婷设计研发完成，并于2023-05-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法在说明书摘要公布了：本发明属于岩土工程地质力学模型试验的岩土相似材料领域，涉及一种隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法，包括以下步骤：1确定支护承载结构相似材料的目标参数；2初步筛选支护相似材料，得到拟定支护相似材料；3对步骤2筛选得到的拟定支护相似材料进行单轴压缩试验以及拉拔试验，获取得到单轴压缩试验结果以及拉拔试验结果，将单轴压缩试验结果以及拉拔试验结果分别与步骤1中的目标参数比对，筛选与目标参数相近的方案，作为确定的支护相似材料。本发明提供了一种力学强度高、力学参数调节方便、脆性较强以及力学性能稳定的隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法。

本发明授权隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法在权利要求书中公布了：1.一种隧道模型试验用复合支护承载结构相似材料的确定方法，其特征在于，包括以下步骤： 1确定支护承载结构相似材料的目标参数，所述目标参数包括初衬相似材料的目标参数、二衬相似材料的目标参数、锚杆相似材料的目标参数以及黏结剂相似材料的目标参数；所述初衬相似材料的目标参数是C35混凝土的性质参数与几何相似比相乘的结果；所述二衬相似材料的目标参数是C30混凝土的性质参数与几何相似比相乘的结果；所述锚杆的结构做成螺纹的金属棒、配套螺母和托盘，所述锚杆相似材料包括铝、锌、铁、PVC或ABS；所述黏结剂相似材料包括植筋胶或环氧树脂AB胶； 2初步筛选支护相似材料，得到拟定支护相似材料；所述拟定支护相似材料包括混凝土相似材料、锚杆相似材料以及黏结剂相似材料； 3对步骤2筛选得到的拟定支护相似材料进行单轴压缩试验以及拉拔试验，获取得到单轴压缩试验结果以及拉拔试验结果，将单轴压缩试验结果以及拉拔试验结果分别与步骤1中目标参数比对，筛选与目标参数相近的方案，作为确定的支护相似材料；具体实现方式是： 对混凝土相似材料进行单轴压缩试验，将单轴压缩试验结果分别与步骤1得到的初衬相似材料的目标参数以及二衬相似材料的目标参数进行对比，选取与初衬相似材料的目标参数相近似的混凝土相似材料为确定的初衬用混凝土相似材料；选取与二衬相似材料的目标参数相近的混凝土相似材料为确定的二衬用混凝土相似材料；所述单轴压缩试验的具体实现方式是： a1确定混凝土相似材料的组成；所述混凝土相似材料包括重晶石和石英砂、石膏和水泥、水以及玻璃纤维； a2设计正交实验，确定单轴压缩试验用试样的配比； a3根据正交实验的结果，准确称取混凝土相似材料的组成，混合并搅拌均匀，装入标准模具中分层压实，形成不同的试验用试样；同时测量试验用试样的高度、直径以及质量； a4采用RMT压力试验机分别对不同试验用试样进行单轴压缩试验，加载速度为0.1mmmin，待试验用试样出现较大断裂或位移-应力曲线向下骤减时停止加载； a5通过试验仪器软件导出压应力与位移的变化情况，绘制应力-应变曲线，获取试验用试样的单轴抗压强度和弹性模量，将试验用试样的单轴抗压强度和弹性模量与初衬相似材料的目标参数相对比，选取与初衬相似材料的目标参数相近似的为确定的初衬用混凝土相似材料；将试验用试样的单轴抗压强度和弹性模量与二衬相似材料的目标参数相对比，选取与二衬相似材料的目标参数相近的为确定的二衬用混凝土相似材料； 对锚杆相似材料进行拉拔试验，将拉拔试验结果与步骤1得到的锚杆相似材料的目标参数对比，选取与目标参数相近的锚杆相似材料为确定的锚杆相似材料；所述对锚杆相似材料进行拉拔试验的具体实现方式是： b1选取锚杆相似材料； b2采用万能试验机对步骤b1选取的锚杆相似材料进行试验，通过软件监测锚杆相似材料的应力-应变关系曲线，将试验放置试验机夹头，开始拉伸，直至完成所有锚杆相似材料拉伸； b3对步骤b2的拉伸试验数据进行处理，根据应力-应变关系曲线，选取曲线上直线段求其斜率即为锚杆相似材料的弹性模量，将锚杆相似材料的弹性模量与锚杆相似材料的截面积相乘得到锚杆相似材料的抗拉刚度，将锚杆相似材料的抗拉刚度与锚杆相似材料的目标参数进行比较，选择误差在8%以内的材料作为确定的锚杆相似材料； 对黏结剂相似材料进行拉拔试验，将拉拔试验结果与步骤1得到的黏结剂相似材料的目标参数对比，选取与目标参数相近的黏结剂相似材料为确定的黏结剂相似材料；通过拉拔试验，判断植筋胶、环氧树脂AB胶两种黏结剂的锚固效果；所述对黏结剂相似材料进行拉拔试验的具体实现方式是： c1完成步骤b3后，配制并夯实围岩相似材料； c2在围岩相似材料表面钻孔，清理孔洞周围材料； c3将步骤b3选择的确定的锚杆相似材料置于步骤c2的孔洞中，同时在确定的锚杆相似材料和孔洞之间注入黏结剂相似材料； c4静置并待黏结剂固化，通过对确定的锚杆相似材料进行拉拔试验； c5根据拉拔试验结果最终得到确定的黏结剂相似材料； 所述确定的初衬用混凝土相似材料、确定的二衬用混凝土相似材料、确定的锚杆相似材料以及确定的黏结剂相似材料构成步骤3所述的确定的支护相似材料； 所述几何相似比是12.5；所述C35混凝土的性质参数包括C35混凝土的弹性模量以及C35混凝土的抗压强度；所述C30混凝土的性质参数包括C30混凝土的弹性模量以及C30混凝土的抗压强度。

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