Este artículo presenta los resultados de una investigación llevada a cabo en el ámbito de la respuesta resistente de los revestimientos de túneles a base de anillos de dovelas prefabricadas de hormigón. La investigación arrancó con la realización de una prueba de carga in situ sobre un tramo experimental ubicado dentro de la línea 9 del Metro de Barcelona. Las conclusiones obtenidas sobre su comportamiento permitieron desarrollar modelos de simulación numérica tanto 2D como 3D bien contrastados con los resultados experimentales del ensayo. Esta investigación también incluye el estudio del comportamiento longitudinal del revestimiento, donde se determina hasta qué punto la compresión longitudinal inicialmente introducida por la tuneladora se va disipando en el tiempo por efecto de la fluencia del revestimiento, lo que condiciona la capacidad de interacción longitudinal entre anillos sucesivos. Finalmente, se presentan las implicaciones en el diseño del revestimiento resultado de tener en cuenta su respuesta 3D, tanto a acciones típicas de proyecto, que suelen ser repartidas, como ante acciones puntuales, que se producirían en condiciones especiales o accidentales. This article presents the results of research carried out in the field of the structural response of tunnel linings made of precast concrete segments. The investigation began with the realization of a load test on a site located within an experimental section line 9 of the Barcelona Metro. The conclusions drawn about its behavior allowed the development of numerical models, both 2D and 3D, validated with the experimental results. This research also includes the study of the longitudinal behavior of the lining in order to determine the extent to which longitudinal compression initially introduced by the TBM is dissipated over time due to the influence of lining creep, which determines the longitudinal interaction between adjacent rings. Finally, the effect on the segmental lining design of taking into account its 3D response subjected to both, typical distributed design loads, or localized actions that would occur in special or accidental conditions is appraised.