隧道式锚锭作为悬索桥锚固系统的一个重要结构形式,具有诸多重力式锚锭所不具备的优点和较大的工程应用前景。但因其施工工艺复杂,缺乏相关理论系统作为指导,设计施工均以经验类比法为主,从而限制了它的工程应用。为此,本文结合湘西矮寨桥隧道锚锭结构工程实践,对隧道锚锭结构的设计理论及其应用展开较系统的研究。本文首先基于湘西矮寨桥隧道锚锭结构的三维数值模拟分析和现场原位试验,建立了包含隧道锚锭、塔基、公路隧道及山体的地质概化模型,深入探讨了隧道锚锭结构的工作机理,分析了加载过程中锚锭周围岩体的工作状态、锚锭与周围岩体接触面的工作状态和相互作用关系,以及锚锭与公路隧道和围岩体系的整体稳定性,获得了一些定性的结论。进而通过隧道锚实地模型拉拔试验,包括围岩的变形监测,探讨了锚锭结构和岩体变形机制以及可能的破坏模式,给出锚锭和锚索的受力分配比例,锚锭、锚索和围岩的位移场和应力场分布形态,提出了合理的锚索初始预应力、建议的岩锚锚固长度和岩锚承载力、以及合理的结构受力优化方案,为设计、施工和今后的运营监测提供科学的依据。然后将现场试验数据结果与数值模拟分析进行比较,综合得出隧道式锚锭结构的受力机理,提出相应的设计计算方法,为类似隧道锚锭设计提供了参考和理论依据。最后结合湘西矮寨大桥隧道锚结构工程设计,验证了本文方法的正确性和可行性,同时为隧道锚结构的设计、分析提供了有益的范例,促进了隧道锚锭结构设计理论的发展及其工程应用。