针对深部巷道中钢管混凝土支架受偏压荷载作用，节点作为薄弱部位容易失效的问题，采用ABAQUS数值模拟软件分析了套管、法兰连接节点两种节点连接形式在压弯荷载作用下的受力承载性能。基于压弯荷载作用下的M-N曲线，分别分析了套管连接、法兰连接节点的参数影响规律，从而给出了支架中不同节点连接形式的参数设计建议，同时根据套管连接节点与法兰连接节点的优化参数，进行不同节点形式的承载性能对比分析。结果表明：1）混凝土强度等级是节点压弯承载性能的重要影响因素，偏压系数越大，影响越不明显；随着偏压系数的变化，套管长度、套管壁厚、套管间隙、螺栓数量、法兰盘厚度对压弯承载性能的影响程度改变；2）套管长度越长、套管壁厚越大、套管间隙越小，套管连接节点的压弯承载力越大；螺栓数量越多，法兰盘厚度越大，法兰连接节点压弯承载力越大，螺栓强度等级对压弯承载力的影响不明显；3）在偏压工况下，套管连接节点相对于无节点构件承载性能明显降低，无法实现等强连接；法兰连接节点的荷载-位移曲线与无节点构件类似，偏压工况下承载力仅下降1.7%左右；4）压弯荷载作用下的法兰连接节点的极限承载力与刚度都优于套管连接节点，是一种强节点连接形式。支架节点参数对支架承载性能影响显著，且影响程度随偏压系数的改变而变化。法兰连接节点具有良好的压弯承载性能，宜应用于支架节点。研究结果可为钢管混凝土支架节点设计提供建议，以期充分发挥支架支护性能。

1 支架节点设计
1.1 参数设计
1.2 加载形式
2 有限元模型
2.1 材料本构
2.2 模型建立
3 结果分析
3.1 荷载-位移曲线
3.2 应力云图
4 力学性能影响参数分析
4.1 压弯承载力
4.2 套管连接节点影响参数分析
4.3 法兰连接节点影响参数分析
4.4 不同节点对比分析
5 结 论

赵卫平,何宇翔,徐国正等.钢管混凝土支架节点压弯承载性能数值模拟[J/OL].煤炭学报:1-12[2023-09-28].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0835.