结构模拟分析现已成为工程领域的有效与普遍研究手段,通过有限元建模与计算,我们可以获得工程的性能、受力机理、破坏状态等等,指导实际工程应用。但是,在工程结构分析中,如何能够保证我们的分析结果是准确的,是与实际工程相符的,是能够满足于工程需要的精度的?本文尝试通过提出一种完整体系,即有效性与可验证性流程,来保证我们的工程结构分析结果是正确的、可靠的,是可以得到验证的,也是有效的。有效性与可验证性分析就是指确定模拟分析结果是否准确、是否有效的过程,是确定分析模型、模拟分析方法是否正确的过程。可验证性是指模拟分析结果是否是准确的,有效性就是指模拟分析结果在何种程度上是准确的,其误差是否在我们可接受的范围。可验证性是一种定性的判断,而有效性是一种定量的判断。本文分别对概念模型、数学模型、计算模型所具有的特点与构建思路与方法进行了阐述,同时针对可验证性的实施,提出了如何在工程结构中进行代码验证、计算验证的可行方法。而对于有效性,本文论述了如何通过有效性试验与模拟分析结果的比较,检查其是否达到有效性指标,即是否达到我们可接受的指标的基本流程。概念模型是工程实体的理想化表述。概念模型是否有效是整个有效性与可验证分析的基础。而数学模型是以控制方程、初始和边界条件、力学本构方程等来表述概念模型,计算模型是数值离散化的数学模型。可验证性包含代码验证和计算验证两部分。代码验证是用来解决数值算法的稳定性、一致性和准确性的问题。计算验证是验证概念模型的数值解的特定实例的准确性。有效性则是通过定义有效性指标,以有效性试验的结果与模拟分析的结果进行对比分析,从而获得该模拟分析的准确度。本文通过打浦路隧道复线浦西段工程施工工况、三段式机座600MW汽轮发电机定子机座、大圆筒结构、米-171直升机起落坪、出海闸底板、东海大桥南侧坝基等案例,以实际工程实例的形式论述了在实际工程分析中,如何构建概念模型、数学模型、计算模型,在代码验证中如何以可行的计算方法进行与模拟分析结果的对比分析,计算验证在工程实例中如何操作实施,以及如何进行有效性的对比分析等,从而以案例的形式展示了有效性与可验证性分析的各个流程。在各个案例中,分别定义了其概念模型、数学模型、计算模型,以实例的方式论述了各模型之间的区别。而对于各案例的可验证性分析,则采用了解析分析的方法与模拟分析结果的对比,验证了各模拟分析结果的正确性。对于有效性分析,则分别采用已有的相似案例、现场监测数据与模拟分析结果的对比,证明了本文的模拟分析方法的有效性。同时,本文所有案例均已在工程中得到了实际应用,也为本文的有效性与可验证性分析提供了有力的证明。通过本文的案例研究,验证了以目前的技术手段,对于工程结构分析的有效性与可验证性分析是可行的,也是具有可操作性的,是能够形成一套系统化的有效性与可验证性体系的。有效性与可验证性体系的应用,将为结构工程分析的准确性与可靠性提供保障。