基坑工程作为岩土研究的一个分支向来占据着重要地位,随着基坑样态的复杂化及周边环境限制的严格化,传统的基坑支护方案渐难以满足日益严苛的要求。为了响应绿色环保的号召以及弱化基坑施工对周边环境的影响,装配式预应力鱼腹梁钢支撑结构（Innovative Prestressed Support System,以下简称IPS）作为一种新型基坑支护形式从国外引入,然而国内外相关研究较少,在实际工程的运用中仍存在一些关键技术问题。本文欲根据现有研究建立IPS的三维有限元模型并验证三维仿真结果的可靠性,在此基础上通过选取不同参数探究其对IPS影响的敏感性以及对IPS抵御连续性倒塌风险的能力展开分析,具体研究内容如下:首先,因国内外研究大多基于平面分析和二维建模,而二维模型难以反映沿深度方向的位移变化和不易模拟多道支撑的施工工况,故本文利用Midas GTS软件建立实际基坑工程IPS支护的三维模型并与实测数据进行对比以验证仿真效果,结果表明三维整体模型结果与实测数据较为接近,且位移和内力变化趋势与IPS工作机理具有一致性,证明所建三维模型的合理性和可靠性,可用于下文进一步分析。其次,对某采用IPS+排桩+止水帷幕作为基坑支护方案的拟建工程进行三维数值模拟,发现位移控制效果均满足监测和相关规范要求。以上述数值模型为对照组,在一定范围内变动土体参数和预应力大小以及是否考虑地下水的存在对IPS进行敏感性分析,得到以下结论:a).桩体位移和地表沉降随着弹性模量、内摩擦角和粘聚力的增加而减小,随着重度的增加而增加,反之。b).坑底隆起随着弹性模量的增加而减小,随着重度的增加而增加,反之;内摩擦角和粘聚力对坑底隆起的影响微乎其微。c).地下水对桩体位移、地表沉降和坑底隆起的影响甚大,结果差异可达2倍及以上。d).预应力每增大10%,位移减小1～3mm,且预应力对位移的影响限于开挖面以上深度范围。然后根据上述有限元分析结果,对预应力鱼腹梁钢支撑结构提供相关设计建议。最后,引入冗余度作为评判IPS防连续倒塌能力的依据,应用“拆除构件法”对IPS进行局部失效的仿真分析,通过分别拆除上下两层鱼腹梁的重要组成部分发现拆除下层IPS的构件比拆除上层构件引起基坑变形和内力的增幅更大,即冗余度小系统抵御连续倒塌的风险能力差;且对撑失效比角撑和钢绞线失效对基坑造成连续倒塌的可能性和危害更大。