常规的内支撑支护体系具有占据主体地下室结构空间、需要与地下室结构交叉施工等诸多缺陷。而排桩顶部的冠梁的作用往往仅作为安全储备，冠梁的重要作用未引起足够的重视，20世纪90年代以来国内外学者对冠梁-排桩的空间效应进行了大量的研究和探讨，总结了许多具有工程实际意义的规律和经验。但引入预应力技术的冠梁与内支撑支护体系相结合的理论研究还停留在初步阶段。本文就预应力鱼腹式冠梁-支护桩的相互关系作了以下几方面的研究：1)总结了目前冠梁-排桩协同作用的研究成果及工程应用，得出了对冠梁-排桩的优化设计有参考价值的建议。2)概述了本论文所涉及的支护结构土压力计算理论以及有限元理论，介绍了通用有限元软件MIDAS GTS对预应力鱼腹式冠梁-排桩的分析方法。3)讨论分析了预应力鱼腹式冠梁-排桩的工作机理，推导出冠梁有效预应力的计算公式，并将三维有限元应用于基坑中鱼腹式冠梁-排桩支护结构的研究，采用MIDAS GTS建立三维有限元模型。通过控制变量法，分析总结出预应力鱼腹式冠梁跨度、跨高比的最优取值以及该支护体系下支护桩桩截面大小和桩距对支护结构变形的敏感性。4)通过将本方法应用于实际工程，并与原工程设计进行比对，以得出本文所提方法的合理性与优越性，从而为预应力鱼腹式冠梁-排桩支护结构的应用和推广提供有价值的参考。