斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的高次超静定柔性结构体系。宁波绕城公路甬江特大桥原设计是一座四索面双幅预应力混凝土主梁斜拉桥,桥塔采用双塔联体结构,是一种复杂的新型结构形式,其联塔部位承受复杂的弯曲、扭转以及剪切等复合内力传递,两幅桥的受力呈现出耦合状态。针对此情况,为确保联塔结构的安全可靠,对整个桥塔进行3:40的缩尺模型试验研究,同时丰富和完善相关计算分析和试验研究。本文首先介绍了结构模型试验的相似理论及其结构设计和加载设计,然后进行了相应工况下的模型试验,由于试验中通过张拉斜拉索来模拟塔相应工况下的最不利受力状态,为了尽可能少张拉斜拉索,便于张拉控制,建立了最少索数索力优化的数学规划模型并编制了相应的数值程序,确定了相应的等效索力和各级加载中的斜拉索张拉索力,结果表明索力优化方法可行,张拉过程中结构受力安全。通过计算分析和模型试验,结果表明:1、各斜拉索之间索力相互影响较小,特别是不同塔柱上的斜拉索相互影响则更小,表明桥塔体系结构刚度以及联塔刚度大。2、结构安全可靠,结构承载能力和刚度均有较大的富余。3、结构在使用阶段的两个不利工况中未出现结构开裂情况,结构整体受力性能良好;联塔部位结构混凝土出现较大局部拉应力,抗裂性能相对薄弱。