根据力学相似原理，将原型缩小成模型，通过对模型加荷载量测，推算原型的应力和变位的方法。结构模型试验分静力、动力和破坏试验3种。

20世纪30年代，美国修建胡佛坝时，开展了结构模型试验，研究了多种模型材料、相似条件和加荷方法，为以后的试验工作奠定了基础。1945年后，意大利、葡萄牙、法国、日本等国相继开展此项工作，并研究动力和破坏安全度的试验方法，在模型材料、加荷和量测技术等方面均有改进。70年代以来，由于计算技术的发展，取代了部分模型试验。中国从50年代开始进行此类试验研究工作，为许多工程设计提供了数据。

模型材料多采用石膏，或加一定比例的硅藻土。也有用碎浮石、水泥和轻质粉状材料制成的。动力试验模型常采用硬橡皮。材料的配比要符合相似条件提出的要求，如弹性模量、泊松比及强度指标等。静力相似条件有

结构模型试验

动力相似条件有

结构模型试验

结构模型试验

式中 l_p，l_m为原型和模型的尺度；δ_p，δ_m，A_p，A_m为原型和模型的变位、振幅；γ_p，γ_m为原型和模型的侧压当量液体容重，ρ_p，ρ_m为原型和模型的材料密度；σ_p，σ_m，ε_p，ε_m为原型和模型的应力、应变；E_p，E_m，μ_p，μ_m为原型和模型的弹性模量、泊松比：α_p，α_m为原型和模型的加速度；t_p，t_m为原型和模型的自振周期。

作用在模型的面力用橡胶袋放入水银或压缩空气来施加，也有用小型千斤顶加分块集中力的。自重可按体积力或集中力施加，也有将面力和自重同时施加的。用电阻应变仪测量模型上的应变，其方法是在模型表面粘贴若干电阻片，并与电阻应变仪相连，由加荷前后所产生的电阻差，经仪器转换，可得该测点的应变值。再根据E，μ计算其应力。模型的变位，用千分表或位移传感器量测，试验装置见图1。

图1 静力模型试验装置

动力试验是将模型放在特制的振动台上，通过台面的振动，模型产生动力反应。将模型表面电阻片与动态应变仪和示波仪相连，用照相纸或笔记录各测点在振动中的动力特性。由于计算机技术的发展，应变与位移等测量过程，将逐步采用自动化检测与数据处理。

结构的破坏安全度试验，要考虑下列相似条件有

结构模型试验

式中 σ_R，为原型和模型的材料强度，其他符号同前。试验装置见图2。

图2 破坏模型试验装置

根据破坏的不同原因，有强度安全度、稳定安全度与超载安全度3种类型。