近年来港口工程呈现着向深水发展的趋势,水文地质条件更加复杂。格形钢板桩结构是一种施工速度快、适用于复杂水文地质条件的结构形式。但在我国工程实践中,格形钢板桩结构应用较少,设计计算方法尚不成熟,是工程中亟待解决的问题。针对格形钢板桩结构研究中存在的问题,本文结合某人工岛围堰设计方案,从以下几个方面进行研究:(1)格型钢板桩结构数值模型与数值模拟方法研究,建立格形钢板桩结构分析三维有限元刚性模型。数值模型中考虑土体的塑性变形特性、土体与结构接触面滑移和张裂特性及土压力随结构变形的变化特性等。(2)利用所建立的刚性模型,结合某人工岛内围堰工程,对格型钢板桩围堰稳定性、转动点位置、格体内外土压力分布及格体环向拉力进行分析,并同现有规范计算方法比较,验证模型的正确性。(3)不同入土深度、不同土质对格形钢板桩结构稳定性的影响分析。包括其对结构极限承载力的大小、P-S曲线明显拐点的位置和结构转动点位置的影响,从而评价现有的计算方法,为现有计算方法的改良、提出新的计算方法提供依据。(4)针对格形钢板桩结构破坏时的转动点在结构内部的情况,对格型钢板桩结构稳定性、转动点位置、格体内外土压力分布及格体环向应力进行分析,并同转动点在结构底面以下的情况加以比较。(5)研究利用各项异性材料来模拟形钢板桩结构柔性性质的方法,并详细阐述了柔性模型参数取值方法以及在ABAQUS软件中实现的方式。(6)在格形钢板桩结构刚性模型的基础上,建立了格形钢板桩结构柔性数值模型,并结合某人工岛围堰工程,对格型钢板桩结构稳定性、转动点位置、格体内外土压力分布及格体环向应力进行分析,并把计算结果同刚性模型计算结果进行比较。