伴随着“十三五”规划的提出,我国城镇建设的发展速度又迈上了新的台阶,城镇高层建筑、地铁和大型市政基础设施竞相涌现,使得城镇建设用地更趋紧张,紧接着使得深基坑工程数目也竞相涌现,桩锚式支护结构由于其适应性强、施工作业面小以及变形控制能力强等优点使其倍受超深超大基坑工程的青睐,所以对深基坑桩锚支护结构的研究来说,极具时代特色。合理的开发和利用地下空间是目前解决城镇用地紧张行之有效的方法,比如说大型的停车场、地铁等的建设使用就取得了立杆见影的效果。对于基坑支护设计来说,其具有很强的区域性,常规的基坑设计理念与方法往往不能给出既安全又经济的基坑支护方案,使得深基坑事故时有发生或者是为了基坑安全一味地增加资源的投入使经济效益大幅度降低。那么随着科学技术的日新月异,三维数值模拟对于基坑设计亦是发挥着不可替代的作用。本文在详细介绍了桩锚式支护结构理论计算的基础上,以开封市宋都天街基坑支护工程为例,借助ABAQUS大型通用有限元软件对该工程进行了数值模拟研究,详细的分析了基坑地表沉降、支护桩桩体水平位移、桩身弯矩以及锚索轴力的变化规律并与实测数据进行比较分析,认为该支护方案设计虽然很安全,可是没有把经济效益最大化。为此本文还针对锚索进行了水平间距、自由段与锚固段长度以及锚索倾角进行了优化模拟分析,并得出以下结论:(1)锚索水平间距在1.5~2.2米时对于该基坑工程来说,其变形均可以满足规范要求,而且基坑支护和周边建筑也是相对安全稳定的,同时随着锚索间距的增大也有利于避免群锚效应的产生,防止基坑工程发生整体破坏。(2)对锚索自由段和普通锚固段长度进行1米的适当调整,不仅可以保证支护结构的稳定,而且还可以大大的节省材料用量使工程造价予以降低。对于本文的计算模型来说,同等条件下优化后的三排锚索用量就还可以节省6米左右。(3)锚索倾角由15~0增大到30~0时,地表最大沉降、支护桩最大侧移、桩身最大正负弯矩均呈现增大的趋势,但是其变形量均仍满足规范的要求。因此考虑到锚索扩体段施工的方便、避免扩体段注浆体的沉淀与泌水以及《高压喷射扩大头锚杆技术规程》的要求,认为锚索倾角应尽量减小。