张宇菲，王昌怀，钱俊霖，蒋泽琨，王梓旭，王宇轩，吕陈平

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083)

相似模型实验是研究深部岩土工程问题的一种常用方法，相较于现场实测、数值模拟及工程类比等方法，模型实验直观，可重复性高，实验结果更为真实可靠。近年来各大高校及科研院所纷纷开始建立模型实验系统，围绕系统开发和研制展开探讨。陈安敏等[1]合作研发出一套多功能模型实验装置，由主机及其配套装置组成，可实现二维平面模拟洞室洞群、边坡及基坑工程。姜耀东等[2]设计一种模拟巷道工程的平面模型试验台，通过6个液压加载枕向模型体提供最大10 MPa的柔性荷载。张强勇等[3-4]针对岩体地质力学模型实验特点设计一套组合式模型实验台架装置，台架与底盘通过高强螺栓连接而成，可根据工程实际规模调整台架尺寸。可见，模型实验法已广泛应用到井巷掘进支护[5-8]、水利水电工程[9-10]、隧道矿山[11-13]等领域，能够有效指导并优化工程设计施工。

然而，现存实验系统仍无法规避加载架易变形、加载稳定性差且精度低、尺寸效应影响大等问题。为弥补上述缺陷，中国矿业大学(北京)最新自主研发出一套大型地质力学模型实验系统(图1)，该套系统主要包括四部分，即分体式加载架、液压加载系统、EDC伺服控制系统及数据采集系统，每部分都存在设计亮点。验证性实验结果表明，实验系统加载过程稳定可靠，精度高且整体性好，已达到井巷建设领域实验设施的国内外领先水平，具有很好的科研与工程应用前景，目前该系统已获国家发明专利(专利号：201110252332.5)。……