在深基坑工程大量兴起的时期，对深基坑工程尤其是深基坑中的支护结构的内力、变形进行深入的研究，是十分有意义而且是十分必要的。随着计算机的发展与普及以及有限元方法的推广使用，计算机仿真技术在土木工程尤其在基坑工程中的应用日益广泛。岩土工程处于地下，难于直接观察，利用计算机仿真可把内部过程展示出来，使其具有良好的直观性。随着岩土工程日益向超大、超高型发展以及结构形式的日益复杂，更加需要计算机仿真技术深入其中，发挥优势。在此背景条件下，利用计算机仿真技术研究基坑支护结构就成为一个可行且较有实用价值的课题。　　 作者在阅读大量国内外相关文献，总结前人在钻孔灌注桩支护方面研究成果的基础上，以武汉地铁中南路站深基坑工程为背景，运用大型有限元分析软件ANSYS，选择合适的参数、建立有限元模型、进行数值模拟，对基坑在分步开挖过程中支护结构的受力和变形及土压力的性状进行了研究。从而对基坑开挖施工和监测工作进行指导，并为以后武汉地区其它地铁深基坑支护设计和施工提供一定的依据。　　 本论文具体完成的工作如下：　　 (1)详细介绍了国内外有关有限元方法在深基坑支护中应用的研究现状、发展趋势以及存在的问题。同时对本文研究的主要内容及研究方法作出了具体的说明。　　 (2)阐述了基坑支护工程的主要内容和特点，并详细介绍了基坑的支护方法；同时还针对钻孔灌注桩，介绍了其适用条件、作用机理以及优点和局限性。　　 (3)对钻孔灌注桩有限元分析进行了理论方面的研究，主要对土体本构模型作了详细的讨论，并对有限元基本方程方面进行了阐述。　　 (4)介绍了大型有限元分析软件ANSYS，结合武汉地铁中南路站深基坑工程，用ANSYS建立二维模型，对该工程开挖过程进行了较为全面的分析和研究。计算了基坑开挖不同阶段土压力的性状及支护结构的受力和变形。　　 通过本次论文的研究工作，主要得出了以下结论：　　 (1)利用大型有限元分析软件ANSYS程序对基坑开挖进行数值模拟，从基坑土体位移和应力-应变状况分析可知，在基坑开挖过程中土体是处于稳定状态的；同时，从桩体的位移和受力分析可知，桩体在开挖过程中是处于弹性状态的，证明了基坑的稳定性。　　 (2)基坑开挖过程中，随着开挖深度的增加，无论是土体还是钻孔灌注桩，其剪应力都随之增大，且最大剪应力的范围都在钢支撑的附近，在三个钢支撑点形成明显的剪应力集中。说明钢支撑的支撑点处是最危险的破坏区，桩体失稳首先从该处发生剪切破坏。　　 (3)基坑开挖过程中，钢支撑支护对限制边坡位移的作用极为显著。钢支撑支护不仅减小了开挖面的水平位移，而且还改变了开挖处的水平位移的分布。这种作用，主要表现为两个方面：一是支撑作用使钻孔灌注桩由悬臂状态转向类杆体状态，使得桩体护坡和挡土作用大大加强；二是基坑土体作用于桩体的一部分主动土压力通过钢支撑转移到与基坑相对应的边坡上，并相互消除，解决桩体与钢支撑本身的稳定问题。　　 (4)桩体水平位移的分布规律随开挖深度与钢支撑支护不同而变化很大；开挖过程中桩体的最大水平位移出现在桩体的中部(朝向开挖面)。　　 (5)桩体的变形不仅仅发生在开挖面以上，开挖面以下也会产生一定的变形。所以，保证支护桩有一定的嵌固深度非常必要。　　 (6)在具体的基坑工程中，只通过增加桩的埋深和加大桩的截面尺寸的方法来改善桩的变形是不合理的，可以通过加大预应力值或桩间距来达到预期目的。　　 (7)本文通过对武汉地铁中南路站深基坑开挖施工过程的ANSYS数值模拟，分析结果表明ANSYS有限元分析在模拟基坑开挖施工中的应用是可行的。