深部巷道钢管混凝土支架承载性能研究进展

刘德军^1,2，左建平¹，郭淞¹，王军³，李英杰¹，张堂亮¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室3. 山东建筑大学土木工程学院

摘 要：为掌握钢管混凝土支架承载性能的研究动态,从轴压构件、纯弯构件、偏压构件以及整体支架4个方面系统梳理了钢管混凝土支架承载性能室内试验、计算理论和数值研究的发展现状.在此基础上,详细分析了钢管混凝土支架的现场实践进展.最后,探讨了存在的不足及需要解决的若干关键技术问题.研究表明:支架承载性能研究较为系统,取得了较好的实践效果,初步形成了支架支护技术框架;通过在短柱承载力的基础上引入折减系数来计算支架整体承载力,但折减系数的取值依据不明确;除支架整体试验外,其他试验不能准确反映支架在巷道中的真实受力,后期应重点开展偏压承载试验;现有数值模拟方法不能有效揭示支架的破坏机制,套管接头以及材料间的界面模拟方法需要进一步研究;支架设计理论仍以实际经验为主,尚需考虑围岩、其他支护方式与支架之间的耦合作用机理,完善设计方法.

关键词：钢管混凝土支架;承载性能;设计方法;现场应用;研究进展;