随着交通量的增加,桥梁设计的越来越宽,一种新颖的桥梁断面形式——双幅桥面桥梁以其宽敞的视觉效果、良好的行车条件而逐渐受到人们的青睐,双幅桥面桥梁在国内外的建设也在逐渐增多。然而大多数的双幅桥面桥梁是两座平行的桥梁,受力是完全独立的。正在建设中的宁波甬江特大桥除具备双幅桥面桥梁的特点外,将两幅桥的索塔横向联成整体,两幅桥的受力通过联塔部位相互传递,呈现出耦合状态,联塔结构本身的工作状态和安全储备受到工程师们的关注。本文在收集国内外相关资料和深入分析已有研究成果的基础上,以宁波甬江特大桥为背景,对联塔结构进行了模型试验研究。主要工作和研究内容如下：1.以甬江特大桥联塔结构模型试验为研究对象,介绍了模型结构设计与制作、模型材料试验、模型加载和测试设计等具体实施流程和步骤。2.对原型和模型桥塔结构控制截面的内力分别进行了详细的计算分析,介绍了索力的等效原理。针对模型试验中加载斜拉索的布置位置、数量及索力的确定,应用最优化理论,基于有限元软件ANSYS中的优化模块(OPT),参数化建立了两个模型,对以上有约束最优化问题进行了求解与对比；基于Matlab平台和ANSYS APDL语言编制了相应的数值计算程序,将有约束最优化问题转化为无约束最优化问题,实现了ANSYS调用Matlab完成最优化求解的全部计算过程,在达到预期目标的同时增加了斜拉索的利用率,且减少了资源的消耗。3.模型试验对联塔结构的受力性能进行了研究,测试了联塔结构的变形、控制截面的应力、斜拉索索力,实测值与计算值符合较好。通过试验验证了分别基于ANSYS优化模块(OPT)和Matlab数值程序进行等效索力求解的合理性与可行性；明确了各斜拉索特别是不同塔上斜拉索之间索力的相互影响程度；对联塔结构模型进行了极限承载力测试,结果表明结构有较大的安全储备。本研究表明：大跨宽幅斜拉桥中采用联塔分幅型式是可行的。