鹿伟，江贝，王琦，孙会彬，黄玉兵，张朋
摘要： 方钢约束混凝土支护体系以其强度高、施工方便的优点，在深部软岩巷道中的应用日益增多。节点作为拱架连接的关键构件，是进行支护结构合理设计的前提，对拱架内力分布及承载力发挥具有重要影响。但目前约束混凝土拱架节点设计大多基于工程类比，针对其力学特性的深入研究较少。本文以典型深部软岩矿井——巨野矿区万福煤矿为工程背景，对约束混凝土拱架常用的法兰节点及套管节点进行对比分析。开展方钢约束混凝土无节点构件、法兰节点构件及套管节点构件的纯弯室内试验和数值试验，对比各构件的变形过程及破坏形态；基于M-θ曲线，综合分析各参数对无节点构件、法兰节点及套管节点力学性能影响规律，提出依托工程方钢约束混凝土拱架节点设计建议。基于上述研究结果，进行方钢约束混凝土拱架的现场应用。试验结果表明，依托工程现场采用方钢约束混凝土支护体系，围岩变形得到很好控制。套管节点传力明确、承载力高，极大地缩短了施工难度，降低了经济成本，应作为方钢约束混凝土拱架优选的节点形式。
