上述模型设计所得各物理量之间的相似关系均是在假定采用理想弹性材料的情况下推导求得的。实际上较多钢筋混凝土或砌体结构的强度模型要研究结构非线性性能，因此对模型材料的相似要求更为严格，必须按实际情况建立相似关系。从表18—7—2可见SE=Sσ的关系，就是要求模型和原型结构的应力应变关系曲线相似，这只有选用与原型结构相同强度和变形的材料时才有可能。
在静力模型的相似关系中，当SE=Sσ=1时质量密度Sρ=1／Sl，要求模型材料密度为原型材料的Sl倍。这事实上是没有可能的。为此，当需考虑结构本身的质量和重量对结构性能的影响时，需要在模型上施加附加质量，满足材料密度相似的要求。
同样在动力模型中，模拟惯性力，重力时也必须考虑模型和原型结构材料质量密度的相似。由相似关系SE／(SgSρ)＝Sl，通常重力加速度相似常数Sg=1，则要求模型材料的弹性模量应比原型的小或密度比原型的大，试验时也采用加附加质量的方法，来弥补材料密度不足所产生的影响。
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三、模型材料
（一）弹性模型材料
当模型试验的目的在于研究弹性阶段的应力状态，模型材料应尽可能与一般弹性理论的基本假定一致，即要求匀质、各向同性、应力与应变成线性关系和固定的泊松比。模型材料可与原型材料不同，常用的有金属(钢、铝合金)，塑料(环氧树脂、有机玻璃等)、石膏等。
1．金属材料
金属的力学性能大都符合弹性理论的基本假定。常用的有钢材和铝合金，铝合金允许有大的应变量，钢和铝合金的泊松比为0．30，比塑料更接近混凝土的泊松比。金属的弹性模量比塑料、石膏等都要高，要求试验荷载大，模型加工制作较困难。
2．塑料
制作模型的塑料种类很多，热固性的有环氧树脂，聚酯树脂；热塑性的如聚氯乙烯，有机玻璃。塑料作为模型材料的优点是强度高而弹性模量低，容易加工。缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响也大。
有机玻璃是各向同性的匀质材料，模型试验中用得较多，由于徐变较大，试验中要控制材料的应力。环氧树脂塑料可在半流体状态浇注成型，然后固化。如在环氧树脂中加入铝粉或其他填充料，可以改善和调整力学性能，以满足材料的相似要求。
3．石膏
用石膏制作模型，其优点是容易加工，成本较低，泊松比与混凝土十分接近，弹性模量可以改变。其缺点是抗拉强度低，要获得均匀和正确的弹性模量比较困难。可以在石膏内掺人一定的掺合料和缓凝剂来改善材料的性能。
石膏模型可用石膏浆注入尺寸准确的模子来制作，也有将石膏浇注成整块后进行机械加工。石膏也可用以大致地模拟混凝土的塑性工作，配筋的石膏模型常用来模拟钢筋混凝土板壳的破坏形态。
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（二）强度模型材料
如果模型试验的目?脑谟谘芯拷峁沟娜抗ぷ魈匦裕ǔ匾恢钡狡苹担捎诙阅?font face="宋体"> 型材料模拟的要求更加严格，通常采用与原型极为相似的材料或原型完全相同的材料来制 作模型。