桩撑支护结构施工工艺简单,限制基坑变形效果较好,在地铁车站等狭长、平面形状规则且开挖深度大的基坑工程中,多采用桩撑支护结构进行支护。虽然桩撑支护结构在实际基坑工程中应用非常广泛,对于基坑的变形和稳定性的研究也很多,但是对于其排桩内力的分布和演化规律研究甚少;尤其换撑过程中,围护结构与主体结构形成协同工作的受力体系,其工作机理目前尚不明确,围护结构内力有增大的可能。基于此,阐述了现行桩撑支护结构的几种分析方法及特点,运用增量法、全量法和经典法对实例工程进行分析;结合郑州地铁1号线二期河工大站实例基坑工程,对桩撑支护结构支护排桩的内力和位移进行了施工全过程监测,研究支护排桩内力的分布和演化过程;运用ABAQUS有限元软件对实例工程建立三维有限元模型,模拟基坑分层开挖过程和车站主体结构施工过程,与实际工程监测数据进行,验证几种理论分析方法的适用性。主要结论如下:(1)采用弹性增量法对实例工程进行计算,发现整个施工过程中,桩身弯矩最大值出现在拆除第三道支撑时(-956.22kN?m),大于开挖至基底时桩身最大弯矩值(-628.09kN?m);桩身水平位移最大值出现在拆除第三道支撑时(12.12mm),大于开挖至基底时的最大水平位移值(9.78mm)。说明桩撑支护结构中,下部支撑拆除环节比开挖至基底时更危险。(2)分别采用经典法和弹性法(全量法和增量法)对实例工程进行计算,发现对于基坑开挖面以下的被动土压力区,三种方法计算的桩身弯矩都以正弯矩为主,经典法计算最大弯矩(1295.33kN?m)远大于增量法(308.20kN?m),经典法计算排桩开挖面以下嵌固段时结果不理想。结合实测结果发现,弹性增量法计算结果更加符合实际情况,且有一定的安全储备,具有良好的经济性和适用性。(3)在本次试验中,实际监测结果显示,桩身弯矩在基坑开挖面附近为零,即桩身弯矩的反弯点,且桩身弯矩零点会随着基坑开挖下降。实测桩身弯矩零点位置比理论计算高约2m。(4)在本次试验中,实际监测结果显示,基坑开挖面以上最大负弯矩达-658.31kN?m。开挖面以上桩身弯矩绝对值约为基坑开挖面以下嵌固段最大值的1.5~2倍,且桩身弯矩的反弯点也出现在基坑开挖面附近,因此出于经济考虑,排桩嵌固段配筋可做变截面处理。(5)桩体水平位移的数值模拟结果、理正增量法计算结果和实测结果的变化趋势具有较好的一致性。在基坑开挖至基底时,数值模拟最大水平位移(8.82mm)与理正增量法计算结果(9.78mm)接近,均大于现场实测值(5.39mm)。(6)数值模拟结果显示,排桩弯矩在拆除钢支撑期间达到最大值-822.50kN?m。数值模拟结果与实际监测结果较为一致,建议在拆除底部钢支撑以后方可降低基坑工程监测频率。