当前预应力钢锚管-锚索组合结构在承载力设计中，往往忽略锚索、注浆体、钢锚管与围岩4种材料及其界面的力学性质，导致理论研究滞后于工程实践。为深入揭示各参数对预应力钢锚管-锚索组合结构承载力及失效机制的影响，设计并开展了4组足尺试验，并结合数值模拟的方法对承载力、破坏模式及不同界面应变分布等关键参数进行了分析。研究结果表明：（1）组合结构承载力、应变等指标主要受钢绞线数量控制，受钢锚管直径影响较小。在试验结果范围内，增加一根钢绞线，钢锚管锚索组合结构承载力平均增加276 kN。（2）随钢绞线数量增加，结构破坏模式由局部钢绞线断裂转为多根整体拉断，未出现其他破坏情况，即各界面黏结强度均高于钢绞线极限强度。（3）钢锚管与注浆体及注浆体与围岩界面应变分布基本一致，后者曲线相较于前者，存在一定的“滞后”现象。（4）注浆体杨氏模量、锚固长度以及钢锚管直径的增加，均可有效减小各对应材料的变形。研究结果可为预应力钢锚管-锚索组合结构的工程设计与参数优化提供理论依据。