自锚式悬索-斜拉组合体系桥梁是一种崭新的桥型，兼有自锚式悬索和斜拉桥的特点，结构新颖，造型独特、线形流畅优美，但作为一种新型结构体系桥梁，结构复杂，受力不很明晰，自锚式悬索-斜拉组合体系桥梁吊杆张拉施工是一个复杂的非线性过程，困扰桥梁设计和施工。特别是本文依托工程江苏省交通科学研究计划项目(06Y19B)龙城大桥，为空间主缆、空间索面、倾斜拱形桥塔，结构受力更加复杂，结构是否能够形成相互协作的体系，桥梁是否能够形成理想的线形，如何在施工中保证结构形成理想线形。对该结构体系进行模型试验研究，是很好的解决上述问题的方法，但目前试验中存在单一材质不适用于复杂结构桥梁，采用多项材质换算参数多，换算关系复杂、工作量大，并且在试验中如何更好的测试缆索的变形以及吊杆的应力。针对这些问题本文主要研究内容有：1、针对单一材质模型不适合于复杂桥梁结构的问题，以相似理论为基础，提出基于多相材质的模型试验理论。根据量纲理论推导在集中荷载、均布荷载、弯矩作用下，模型与原型相似的应力、应变、挠度相似判据。2、基于已有复杂模型换算过程换算参数多，换算工作量大的特点，考虑多相材质模型中弹性模量的差异，提出将弹模计入结构刚度考虑的方法，推导了模型配重关系式，得到了测量物理量的换算关系式。并对依托工程进行模型设计，确定模型截面，考虑原型边界条件，进行模型加工制作。3、考虑自锚式悬索-斜拉组合体系桥梁的非线性特征，基于有限位移法建立依托工程施工全过程仿真分析，得到不同施工阶段主缆、斜拉索、吊杆、主梁和主塔在不同施工阶段的内力和位移。通过模型试验，分析了吊杆张拉方式对结构体系力学行为的。4、针对模型试验中结构尺寸小，测试精度要求高的特点，研制适合于缆索结构的测力传感器。针对模型试验中空间缆索变形，人工测试精度低、效率差的特点，提出适合于缆索结构变形的测试方法，并确定测试方法的适用条件。5、通过施工阶段模型试验，研究自锚式悬索-斜拉组合体系桥梁施工阶段力学行为及受力性能，分析空间索缆线形变化规律和结构整体性能，得到在合理施工方法下，自锚式悬索-斜拉组合体系能够达到预期的空间主缆线形并实现协同受力。6、根据桥梁作为城市主干道运营特点，对依托工程进行使用阶段的满载和偏载模型试验，研究了结构的使用安全性。