液压支架的支护性能与外载荷 
    在采煤工作面液压支架支护顶板，当煤层被采动后，顶板有压力显现。作用在支架上的载荷大体上可以分为两个部分，其一是直接顶形成的压力1Q，其二是老顶形成的压力2Q。如果直接顶比较完整，在工作面煤壁上方的直接顶呈悬臂状态，则1Q由工作面煤壁和支架共同承受。若直接顶很破碎，在工作面煤壁上方的直接顶已经断裂，则1Q由支架单独承受。位于直接顶上方的老顶通常不与直接顶一起冒落。当直接顶在支架顶梁之后冒落时，老顶呈悬臂梁状态。老顶形成的悬壁梁一端支承在直接顶跨落后的碎矸上，另一端则支承在支架和煤壁上方的直接顶上，并形成载荷2Q。随着煤壁的推进，老顶显露部分加长，2Q在增加。当老顶悬露达到一定长度，其自重使其断裂，于是老顶悬露长度变短，2Q立刻降到最小值，在采煤工作面连续开采过程中，工作面不断前移，2Q由小到大，再由大到小，这样周而复始的变化，2Q每次递增直至老顶断裂，称为老顶周期来压。 
液压支架的结构和支架液压系统必须保证液压支架具有完全适应顶板变化的性能。采煤机采过一个截深之后，支架前移一个步距，支护新暴露出来的顶板。此时，顶板尚无下沉现象，支架以“初撑力”支撑顶板。此后，顶板开始破碎和下沉或断裂，支架承载加大，直至立柱下腔压力达到安全阀调定值，安全阀释放，立柱下缩。称此现象为液压支架的“让压”现象。这时立柱以“工作阻力”支护顶板。随着顶板压力不断加大。立柱就要不断“让压”下缩。为避免立柱完全缩回，支架出现“压死”现象，采煤工作面的生产循环应保证在“压死”前就前移。 
由上述液压支架的工作状态可知，支架承受的外载荷是顶板下沉形成的。在顶板下沉过程中，支架的顶梁与顶板有相对滑动的现象，支架不仅受有垂直于顶梁的力，还受有平行于顶梁的摩擦力。设垂直于顶梁的力为1F，1F由支架的工作阻力来平衡。在支架承载过程中，支架底座承受工作面底板的反作用力。 
为了设计计算方便，要对支架的外载荷和支架本身进行简化，概述如下： (1) 把支架简化成一个平面杆系结构。为偏于安全，在计算时把外载荷视为集中载荷。 
(2) 金属结构件按直梁理论计算。 
(3) 顶梁、底座与顶底板被认为均匀接触，载荷沿支架长度方向按线性规律分布，沿支架宽度方向均匀分布。 
(4) 通过分析和计算可知，掩护粱上矸石的作用力，只能使支架实际支护阻力降低，所以在进行强度计算时不计，使掩护梁偏于安全。 
(5) 立柱和短柱按最大工作阻力计算。 
(6) 产生作用在顶梁上的水平力的情况有两种：—是由于支架让压回缩，顶梁前端点运动轨迹为近似双纽线，顶梁与顶板间产生相对位移，顶板给予顶梁水平摩擦力；另一种是由于顶梁向采空区方向移动，使支架顶梁受一指向采空区的水平摩擦力。顶梁和顶板的静摩擦系数w一般取0.15~0.3。 
(7) 按不同支护高度时各部件最大受力值进行强度校核。