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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种高压水环境下等效管土作用模拟装置及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：CN116296836B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29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：202211536661.7，技术领域涉及：G01N3/12；该发明授权一种高压水环境下等效管土作用模拟装置及方法是由李振眠;余杨;张学同;余建星;张志炜;刘昱昊设计研发完成，并于2022-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高压水环境下等效管土作用模拟装置及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种高压水环境下等效管土作用模拟装置及方法。装置包括：压力舱系统、等效管土作用系统、土体位移加载系统、测量控制系统和示例试验模型；体位移加载系统包括侧向液压加载装置9、尾端导向法兰11和导向支架12；侧向液压加载装置9为两个，分别连接在压力舱舱体前部和后部；等效管土作用系统包括多个等效土体作用模块13、后模块固定架14、前模块固定架15及配套的模块控制系统。

本发明授权一种高压水环境下等效管土作用模拟装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种高压水环境下等效管土作用模拟装置，包括：压力舱系统、等效管土作用系统、土体位移加载系统、测量控制系统和示例试验模型，其中： 所述压力舱系统包括压力舱舱体1、侧向加载安装孔4、首舱盖7、尾舱盖8及配套的水箱和泵站； 所述土体位移加载系统包括侧向液压加载装置9、尾端导向法兰11和导向支架12； 侧向液压加载装置9为两个，分别连接在压力舱舱体前部和后部；侧向液压加载装置9的组成构件包括侧向液压外壳90、侧向液压杆91、侧向前液压舱93、侧向后液压舱94、侧向液压密封圈97、侧向水压舱98、侧向液压移动密封圈99和配套的液压泵站；侧向液压杆91一端位于侧向水压舱98内，另一端与后模块固定架14或前模块固定架15相接触，并在侧向液压杆91开设水压平衡通道92以联通压力舱舱体1和侧向水压舱98；侧向液压杆91设置有扩径段，在扩径段周围设置有液压舱，在扩径段外部包覆有侧向液压移动密封圈99，通过侧向液压移动密封圈99将液压舱隔绝成容积可变的侧向前液压舱93和侧向后液压舱94两部分；前液压舱93和侧向后液压舱94分别通过液压管线与液压泵站连接，用于进出液压油；前液压舱93和侧向后液压舱94内的液压差作用在侧向液压移动密封圈99，进而推动侧向液压杆91运动； 侧向液压加载装置9设置有差压传感器和位移传感器，差压传感器用于测量侧向前液压舱93和侧向后液压舱94之间水压压差，位移传感器用于测量侧向液压杆91的位移； 尾端导向法兰11一端为法兰盘，与试验件的法兰固定连接；另一端为导轨，与导向支架12的导槽123配合连接； 所述导向支架12包括支架底板120、支架液压杆121、支架固定杆122、导槽123和液压杆连接孔124；支架底板120与尾舱盖8连接；导槽123与支架液压杆121通过液压杆连接孔124连接，导槽123与支架固定杆122之间为转动连接，便于调节支架液压杆121长度改变导槽123的倾斜角度； 所述等效管土作用系统包括多个等效土体作用模块13、后模块固定架14、前模块固定架15及配套的模块控制系统；等效土体作用模块13布置于后模块固定架14和前模块固定架15；后模块固定架14与试验件16尾端固定连接，前模块固定架15与试验件16前端固定连接； 设置在压力舱舱体前部的侧向液压加载装置9的液压杆与前模块固定架15固定连接；单向位移加载时，设置在压力舱舱体后部的侧向液压加载装置9的液压杆接触头为球形接头，液压杆接触头在加载过程中始终保持与后模块固定架14接触，后模块固定架14的实际位移量与液压杆单向位移量满足关于导槽倾斜角满足三角余弦关系；往复位移加载时，通过调节支架液压杆121长度使得导槽倾斜角保持为零度，设置在压力舱舱体后部的侧向液压加载装置9的液压杆与后模块固定架14固定连接，后模块固定架14的实际位移量等于此液压杆的位移量； 每个等效土体作用模块13包括模块框架17和布置在模块框架17和试验件16之间的多个零刚度液压件18，各个模块框架17固定连接到后模块固定架14或前模块固定架15； 零刚度液压件18，包括限压阀19、接触板20、液压件推杆180、液压件外壳181、液压件油缸182、液压件前液压舱183、液压件后液压舱184、液压件移动密封圈185、液压件密封圈186、微型液压泵187、微型位移传感器188和微型差压传感器189；接触板20固定在液压件推杆180端部，与试验件16接触；液压件推杆180设有扩径段，扩径段外包裹液压件移动密封圈185，用于隔绝液压件前液压舱183和液压件后液压舱184；液压件前液压舱183和液压件后液压舱184内的液压差作用在液压件移动密封圈185，进而推动液压件推杆180左右运动；液压件前液压舱183和液压件后液压舱184分别通过液压管线与液压件油缸182连通，在液压管线上连接有用于控制液压油进出的微型液压泵187；此外，液压件后液压舱184还通过另一条液压管线经由限压阀19与液压件油缸182连通；当液压件后液压舱184和液压件前液压舱183的液压差超过设定压力时，限压阀19将启动将液压件后液压舱184的液压油导回液压件油缸182，从而保证液压件后液压舱184和液压件前液压舱183的液压差不超过设定压力；微型位移传感器188用于测量接触板20的位移，微型差压传感器189用于测量液压件前液压舱183和液压件后液压舱184之间的液压压差； 分布在同一个等效土体作用模块13的多个零刚度液压件18，各个接触板20之间不发生物理干涉，各个接触板20与试验件16的摩擦阻力合力对应轴向土弹簧作用力； 所述示例试验模型包括试验件16及其两端法兰盘，试验件16的两端通过法兰盘分别与压力舱舱体首端和尾端固定的连接。

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