钢管混凝土拱架应用于深部巷道支护,在发挥优越的支护能力的同时,也暴露出钢拱架的运输组装工作量极大、构件连接部位的安装复杂、钢管易锈蚀且加工成本高等问题。为寻求替代钢管混凝土拱架的新型支护形式,研发了一种施工便捷、经济实用的模袋纤维混凝土拱架。为完善该拱架构件力学性能的研究,在前期开展的模袋纤维混凝土拱架构件轴压、纯弯曲室内试验的基础上,本文对拱架构件的偏压力学特性进行了试验研究,研究工作对模袋纤维混凝土拱架支护理论体系的建立具有重要的推动意义。以偏心率、核心混凝土强度、碳纤维约束层数及基体材料类型为变量,进行了模袋碳纤维约束混凝土圆柱偏压试验,分析了碳纤维约束混凝土圆柱偏压破坏特征及承载特性。结果显示:偏压作用下模袋碳纤维约束混凝土圆柱试件受压区混凝土被压碎,并与碳纤维布剥离,碳纤维布因混凝土的膨胀变形达到极限应变而环向断裂,受压区高度的不断减小导致受拉侧碳纤维布承担竖向拉力逐渐增大直至断裂,最终基体开裂试件破坏;在承载力大小方面,偏心率为0.2、0.4、0.6的试件,极限荷载分别较偏心率为0的试件减小了 22.47%、41.51%、65.51%;对比核心混凝土强度为C30的试件,C40和C50的试件的极限荷载分别增大了 19.49%、32.53%;碳纤维约束层数由0层增加到3层,极限荷载分别提高了 15.03%、48.79%、65.62%;基体中掺入钢纤维可提高试件的承载力,但是增幅有限,仅提高了 8.43%;偏心率和碳纤维约束层数是影响试件承载力的关键因素,核心混凝土强度次之,而掺入钢纤维与否对于承载力的影响最小。以不同偏心率、不同基体强度、钢纤维不同体积率和有无碳纤维约束为变量,进行了模袋钢纤维混凝土圆柱偏压试验,研究了各因素对构件偏压变形破坏及承载特性的影响,结果表明:偏压作用下模袋钢纤维混凝土圆柱试件钢纤维与基体的粘结强度逐渐减弱直至消失,两者产生相对位移进而钢纤维部分或全部拔出,受压区混凝土被压碎以致试件破坏;在承载力大小方面,与偏心率为0.2的试件相比,偏心率为0.4、0.6的试件的极限荷载分别减小了 21.97%、47.95%;基体强度为CF40、CF50的试件的极限荷载分别较CF30试件增加了 10.59%、19.71%;钢纤维体积率由0增加到3%,试件的极限荷载分别增大了 3.15%、6.62%、10.06%;碳纤维布约束试件的极限荷载较未约束试件提高了 18.01%;偏心率是影响试件承载力的关键因素,碳纤维布约束与基体强度次之,而钢纤维体积率的影响最小;钢纤维体积率不超过3%时,体积率越大,试件荷载挠度曲线峰后变形阶段变化越趋缓,其韧性相应提高。