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近年来煤矿等矿物开采转向地层深部,钢管混凝土支架由于其优越的承载能力,被越来越多的深层煤矿巷道所应用。当前,各种钢管混凝土拱结构研究已经取得了丰富的研究成果。但是,用于巷道的支架结构,其荷载工况、约束情况以及尺度与地面上的拱结构有明显的差别,所以其研究成果不一定适用于地下拱支架结构,需要专门进行拱支架受力性能和工作行为研究。然而拱支架常以不确定性的极限承载状态的研究来确定其承载能力,所得到的拱支架承载能力预测往往偏于经验性和统计性,难以保证预测结果的精度。运用结构受力状态理论能从新的角度来发现了结构工作过程的规律性特征,为确定结构承载能力及其工作机理开辟了新的途径。因此,本文将结构受力状态理论引入六点径向均布荷载作用下各种构造参数钢管混凝土拱支架分析:（1）以采用数值形函数插值法对拱支架试验数据进行了扩展,以有效适应结构受力状态分析。首先应用扩展的试验数据构造了表示拱支架受力状态的基本参变量（广义应变能密度）。并构建表示拱支架受力状态数值模式以及相应的特征参数。进而以广义应变能密度和值(GSEDs,即变量:Ej,norm)表征拱支架结构整体的受力状态,并绘制成特征参数随荷载（Fj）变化曲线(Ej,norm-Fj曲线)。（2）应用Mann-Kendall判定准则判断曲线Ej,norm-Fj的突变特征点,揭示拱支架特征荷载:失效荷载（拱支架的破坏过程的起点）、弹塑性分支点荷载、连续失效荷载等。进而,三个特征荷载划分了拱支架的四个具有不同受力状态特征的工作阶段:弹性、弹塑性、失效状态、连续失效阶段。（3）应用试验应变数据及其增量数据构建了拱支架受力状态模式,考察其突变特征。进而,构建了拓展试验数据的应力、应变场,展示拱支架受力状态的演变特征。此外,构建了内力特征参数,考察了其随荷载增加的演变特征。这些分析均验证了在所揭示的特征荷载前后受力状态模式的规律性突变特征。（4）对不同参数（包括钢管直径和壁厚,矢跨比和圆钢强化）的钢管混凝土拱支架进行了受力状态分析,从广义应变能密度,响应数据（应变和位移）,应变场和内力四个方面探索了各个钢管混凝土拱支架在受力过程中的受力变化特征,并分析了各个参数对特征荷载的影响,进一步鉴证了特征荷载出现具有一定的必然性和规律性。