脆性材料水工結(jié)構(gòu)模型試驗在國際上有兩大學派。即以意大利的模型與結(jié)構(gòu)試驗所( Istituto Sperimentale Modellice Strutture，ISMES)為代表的大模型學派(用大比尺模型)以及以葡萄牙的國家土木工程研究所(Labolatoria National de EngenhariaCivil，LNEC)為代表的小模型學派(用小比尺模型)。中國、日本、蘇聯(lián)等國有關(guān)單位則多采用介于兩者之間的中等比尺的模型 。

①選擇適當模型材料，按一定相似準則設計和制作模型;

②在模型上布置測點，粘貼電阻應變片或其他測試應力和位移的儀表;

③施加預定的載荷后，用電阻應變儀或其他接收設備測試其應變及位移;

④根據(jù)應力應變關(guān)系計算各點的應力值，包括正應力、剪應力、主應力及其方向等，從而分析結(jié)構(gòu)物的應力狀態(tài)，評價其安全性和經(jīng)濟性 。

脆性材料結(jié)構(gòu)模型試驗根據(jù)其力學特性，可以分為兩大類。一是研究結(jié)構(gòu)在線彈性階段的應力狀態(tài);另一種是研究結(jié)構(gòu)及其地基由彈性階段進入塑性階段以至破壞的全過程，稱為破壞試驗。

試驗中可以考慮的載荷主要有壩體自重、靜水壓力、泥沙比力、揚壓力、溫度應力等。但揚壓力的模擬還有一些問題，溫度應力試驗比較繁復。施加載荷也有多種方法，如就靜水壓力而言，可用f-斤頂加荷系統(tǒng)以及不同比重液體(包括水、水銀等)的液壓、氣壓等各種方式施加載荷 。

脆性材料水工結(jié)構(gòu)模型試驗是指用與原型材料相似的脆性材料制成結(jié)構(gòu)模型，研究其應力、變形和安全度的實驗技術(shù)。在水利水電建設中常用的混凝上、石料及各類圍巖多屬脆性材料，通常用石膏類，石膏硅藻土混合材料類或混凝土(包括水泥浮石混凝土和微粒混凝土等)類脆性材料，按照相似理論制作模型。用電阻應變計及其他電測傳感器或光測、機測方法，量測其受載荷后的應力、應變及位移等物理量，以研究結(jié)構(gòu)物及其地基的應力、變形、穩(wěn)定性及破壞等性態(tài)。它可以用于靜力和動力問題的研究，也可進行破壞試驗。它特別適用于拱壩、重力壩等大型水工建筑物的試驗研究，也可用于渡槽。蝸殼、地下洞室、升船機塔柱等結(jié)構(gòu)物的試驗研究 。

水工結(jié)構(gòu)動力模型試驗(Hydraulic structure dynamic model test)是指通過以相似原理制作的模型和所施加的動力荷載來研究水工結(jié)構(gòu)物的動力特性及其在各種動力荷載作用下的動力響應的試驗。

水工結(jié)構(gòu)靜力模型試驗(Hydraulic structure static model test)是指通過以相似原理制作的模型和施加的靜荷載來研究水工結(jié)構(gòu)物及其地基在靜荷載作用下的靜力性能、破壞機理及安全度等問題的試驗，又稱靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型試驗。

試驗時，在模型上施加由相似理論換算而得的相應荷載，然后觀測模型中所出現(xiàn)的力學現(xiàn)象，并將它們換算至原型，從而預測在原型結(jié)構(gòu)及地基中將要發(fā)生的力學現(xiàn)象。

脆性材料結(jié)構(gòu)模型試驗(brittle material model test of structures)是用脆性材料按相似條件制作研究水工結(jié)構(gòu)問題的結(jié)構(gòu)模型試驗。分線彈性應力模型試驗和破壞試驗,前者研究結(jié)構(gòu)物在正常工作狀態(tài)下的線彈性應力和變形狀態(tài);后者則通過超載加荷直至破壞研究結(jié)構(gòu)物及其地基的極限承載能力、破壞機理和超載安全度。

脆性材料結(jié)構(gòu)模型試驗的試驗觀測一般采用電測法,對線彈性應力模型試驗和破壞試驗分別進行觀測。因石膏、硅藻土、輕石漿等脆性材料的彈塑性性能、泊桑比與原型混凝土接近,且質(zhì)地均勻、表面光滑。便于貼電阻應變片,能較全面地反映原型的真實情況。是一種被廣泛應用的實驗力學方法。2100433B