本文采用试验、理论分析和数值模拟方法研究了钢管模板支撑架的力学性能，深入分析了影响承载力的关键因素，提出了便于工程应用的搭设方式。本文的主要工作和贡献如下：进行了两种不同体系的钢管模板支撑架在竖向荷载下的足尺试验，得到了不同体系支撑架的极限承载力和失稳变形曲线。对碗扣式钢管支撑架的三组试验表明，柱距对承载力影响较小，立面斜撑对承载力影响较大。对盘扣式钢管支撑架的试验表明，严格搭设斜撑并控制伸长段长度和扫地杆高度，可极大提高架体承载力。试验研究表明，搭设方式是影响架体承载能力的主要因素。试验为理论研究提供了翔实数据。研究了理想架体发生无侧移失稳的刚度需求。分别推导了刚性斜撑时和刚性横杆时的架体门槛刚度公式，提出了架体的体型修正系数，将适用于弹性斜撑和横杆假定的多柱单横杆架体的门槛刚度公式推广到多柱多横杆架体情况，并用有限元验证其正确性，为支撑架搭设方法研究提供了理论依据。研究了伸长段长度和扫地杆高度这两种构造措施对架体承载力的影响。首先推导了有连墙件架体的构造尺寸与架体承载力的关系式；然后推导了无连墙件双柱架体的承载力计算公式，找到了无连墙件架体构造尺寸与承载力之间的规律；最后，根据纯剪切失稳与单杆失稳的关系，提出了构造尺寸的建议限值。研究了节点转动刚度对架体承载力的影响。首先推导了无侧移单杆的转动刚度与承载力的关系；然后研究了支撑架体的节点铰接假定和刚接假定对其承载力的影响。当架体发生无侧移失稳时，铰接模型结果偏于安全，并充分发挥材料力学性能。研究了支撑架的搭设方式。基于对节点和支座的模型假定，提出了五种内部空间几何不变的基本单元，提出了满足无侧移失稳的几何不变架体搭设方法和碗扣模板支撑架的简化设计公式，为实际使用提供了便利。