近年来,随着煤矿采深的不断加大,对支护承载能力的要求越来越高,传统的支护方式越来越难满足要求,钢管混凝土具有结构简单,承载力强,耐火抗震性能优良,成本低的优点,是土木工程中广泛采用的一种基本受力构件。由于钢管混凝土的上述优点,煤炭开采活动中逐步引进钢管混凝土结构作为支护;由于井下工作空间断面较小、施工要求较特殊,工程实际中需要在钢管混凝土表面设置注浆孔以便于注浆,注浆孔的存在会对钢管混凝土的承载力产生不利影响;为了满足施工需要和承载力要求,本文采用实验和数值模拟相结合的方法详细研究了开孔对钢管混凝土承载力的影响机理,并设计了合适的补强措施弥补承载力的下降;为含注浆孔钢管混凝土支架在深部煤炭开采中的推广使用提供了理论参考。在相关的研究基础上,本文主要得到了以下成果:(1)以注浆孔孔径为变量,合理设计试验,证实注浆孔的存在对钢管混凝土支架的承载力有一定影响,且与注浆孔直径明显呈负相关关系,并得到了含注浆孔钢管混凝土试件的破坏特征,通过统计回归方法获得轴向承载力与孔径的关系;(2)利用获得的含注浆孔钢管混凝土轴向承载力与孔径的关系,修正了《钢-混凝土组合结构设计规程》中的钢管混凝土构件的承载力计算公式,为制定含注浆孔钢管混凝土力学性能相关规程提供参考;(3)通过试验和实数值模拟分析了含注浆孔混凝土钢管的破坏机理,为补强措施的设计提供思路;(4)采用数值模拟方法验证了提出的补强措施可以有效将含注浆孔的钢管混凝土轴向承载能力提高到典型钢管混凝土的承载能力,根据相关模拟结果,在本文研究参数范围内,建议采用2倍孔径长度的套管作为补强措施。