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在进行结构试验时，为了对结构物或试件在荷载作用下的实际工作有全面的了解，为了真实而正确地反映结构的工作，就要求利用各种仪器设备量测出结构反应的某些参数，为分析结构工作提供科学依据。因此在正式试验前，应拟定测试方案。
测试方案通常包括有以下几个内容：
①按整个试验的目的要求，确定试验的观测项目。
②按确定的量测项目要求，选择测点位置并确定测点的数量。
③选择测试仪器和测定方法。
拟定的测试方案要与加载程序密切配合，在拟定测试方案时应该把结构在加载过程中可能出现的变形等数据计算出来，以便在试验时能随时与实际观测读数相比较，及时发现问题。同时，这些计算的数据对确定仪器的型号，选择仪器的量程和精度等也是完全必要的。
结构在荷载作用下的各种变形可以分成两类：一类是反映结构的整体工作状况，如梁的挠度、转角、支座偏移等，称为整体变形；另一类是反映结构的局部工作状况，如应变、裂缝、钢筋滑移等，称为局部变形。
不同类型的试验往往其观测项目也相应地有一定区别，如静力试验中整体工作状况（挠度、变形等），局部工作状况（应变、裂缝、局部变形等）；拟静力、拟动力试验中通过位移、转角、曲率、剪切变形、应变等得到的延性系数、滞回曲线、恢复力特性曲线；动力特性试验或振动台试验中对自振频率（周期）、振型、阻尼、位移、加速度、速度、动应变等的量测。
在确定试验的观测项目时，首先应该考虑整体变形，因为整体变形能够概括结构工作的全貌，可以基本上反映出结构的工作状况。因此，在所有测试项目中，各种整体变形往往是最基本的。例如，对于梁来说，首先就是挠度。通过挠度的测定，我们不仅能知道结构的刚度，而且可以知道结构的弹性和非弹性工作性质，挠度的不正常发展还能反映出结构中某些特殊的局部现象。因此，在缺乏必要的量测仪器的情况下，一般的试验就仅仅测定挠度这一项。转角的测定往往用来分析超静定连续结构。
对于某些构件，局部变形也是很重要的。例如，钢筋混凝土结构的裂缝出现，能直接说明其抗裂性能；再如，在作非破坏性试验进行应力分析时，控制截面上的最大应变往往是推断结构极限强度的最重要指标。因此，只要条件许可，根据试验目的也经常需要测定一些局部变形的项目。
利用结构试验仪器对结构物或试件进行变形和应变测量时，由于一个仪表一般只能测量一个试验数据，因此在测量一个结构物的强度、刚度和抗裂性等力学性能时，往往需要利用较多数量的测量仪表。一般来说，量测的点位越多，越能了解结构物的应力和变形情况。
但是，在满足试验目的的前提下，测点还是宜少不宜多，这样不仅可以节省仪器设备，避免人力浪费，而且能使试验工作重点突出，提高效率和保证质量。任何一个测点的布置都应该是有目的的，应服从于结构分析的需要，不应错误地为了追求数量而不切实际地盲目设置测点。因此，在测量工作之前，应该利用已知的力学和结构理论对结构进行初步估算，然后合理地布置测量点位，力求减少试验工作量而尽可能获得必要的数据资料。这样，测点的数量和布置必须是充分合理的，同时是足够的。
对于一个新型结构或科研的新课题，可采用逐步逼近由粗到细的办法，先测定较少点位的力学数据，经过初步分析后再补充适量的测点，然后不断分析补充，直到能足够了解结构物的性能为止。有时也可以做一些简单的试验进行定性后再决定测量点位。
测点的位置必须要有代表性，以便于分析和计算。结构的最大挠度和最大应力通常是设计和试验工作者最感兴趣的数据，因为利用它们可以比较直接地了解结构的工作性能和强度储备。因此，在这些最大值出现的部位上必须布置测量点位。例如，挠度的测点位置可以从比较直观的弹性曲线（或曲面）来估计，通常是布置在跨度中点的结构最大挠度处；应变的测点就应该布置在最不利截面的最大受力纤维上，最大应力的位置一般出现在最大弯矩截面上、最大剪力截面上或者弯矩剪力都不是最大但二者同时出现较大数值的截面上，以及产生应力集中的孔穴边缘上或者截面剧烈改变的区域上。如果目的不是要说明局部缺陷的影响，那么就不应该在有显著缺陷的截面上布置测点，这样才能便于计算分析。
在测量工作中，为了保证测量数据的可靠性，还应该布置一定数量的校核性测点。由于在试验量测过程中，部分测量仪器会有工作不正常、发生故障，以及很多偶然因素影响量测数据的可靠性，因此不仅在需要知道应力和变形的位置上布置测点，也要求在已知应力和变形的位置上布点。这样我们就可以获得两组测量数据，前者称为测量数据，后者称为控制数据或校核数据。如果控制数据在量测过程中是正常的，可以相信测量数据是比较可靠的；反之，测量数据的可靠性就差了。这些控制数据的校核测点可以布置在结构物的边缘凸角上，这种地方没有外力作用，其应变为零；当结构物上没有凸角可找时，校核测点可以放在理论计算比较有把握的区域。此外，我们还经常利用结构本身和荷载作用的对称性，在控制测点相对称的位置上布置一定数量的校核测点，在正常情况下，相互对应的测点数据应该相等。这样，校核性测点一方面能验证观测结果的可靠程度；另一方面，在必要时，也可以将对称测点的数据作为正式数据，供分析时采用。
测点的布置应有利于试验时操作和测读，不便于观测读数的测点往往不能提供可靠的结果。为了测读方便、减少观测人员数量，测点的布置宜适当集中，便于一人管理若干个仪器。
不便于测读和不便于安装仪器的部位，最好不设或少设测点，即使要设测点也要妥善考虑安全措施，或者选择特殊的仪器或测定方法来满足测量的要求。
①在选择仪器时，必须从试验实际需要出发，使所用仪器能很好地符合量测所需的精度与量程要求，但要防止盲目选用高准确度和高灵敏度的精密仪器。一般的试验，要求测定结果的相对误差不超过5%。
②仪器的量程应该满足最大应变或挠度的需要。如在试验中途进行调整，必然会增大测量误差，应当尽量避免。为此，仪器最大被测值宜在满量程的1/5~2/3范围内，一般最大被测值不宜大于选用仪表最大量程的80%。
③如果测点的数量很多而且测点又位于很高很远的部位，这时采用电阻应变仪多点测量或远距测量就很方便。对埋于结构内部的测点，只能用电测仪表。此外，机械式仪表一般附着于结构上，要求仪表的自重轻、体积小，不影响结构的工作。
④选择仪表时必须考虑测读方便省时，必要时需采用自动记录装置。
⑤为了简化工作、避免差错，量测仪器的型号规格应尽可能选用一样的，种类越少越好。有时为了控制观测结果的正确性，常在校核测点上使用另一种类型的仪器，以便于比较。
⑥动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围频响特性和相位特性要满足试验量测的要求。
仪器仪表的测读应按一定的程序进行，具体的测定方法与试验方案、加载程序有密切的关系。在拟定加载试验方案时，要充分考虑观测工作的方便与可能；反之，确定测点布置和考虑测读程序时，也要根据试验方案所提供的客观条件，密切结合加载程序再加以确定。
在进行测读时，原则上要求全部仪器的读数必须同时进行，至少也要基本上同时。结构的变形与时间有关，只有同时得到的读数联合起来才能说明结构在当时的实际状况。因此，如果仪器数量较多，应分区同时由几人测读，每个观测人员测读的仪器数量不能太多，如用静态电阻应变仪作多点测量时，当测点数量较多时，就应该考虑用多台预调平衡箱并分组用几台应变仪来控制测读。
观测时间一般是选在载荷过程中的加载间歇时间内，最好在每次加载完毕后的某一时间开始，按程序测读一次，到加下一级荷载前再观测一次读数。根据试验的需要，也可以在加载后立即记取个别重要测点仪器的数据。
有时荷载分级很细，某些仪器的读数变化非常小，或对于一些次要的测点，可以每隔二级或更多级的荷载才测读一次。当每级荷载作用下结构徐变变形不大时，或者为了缩短试验时间，往往只在每一级荷载下测读一次数据。
当荷载维持较长时间不变时（如在标准荷载下加恒载12小时或更多），应该按规定时间，如加载后的5分钟、10分钟、30分钟、1小时，以后每隔3~6小时记录读数一次。同样，当结构卸载完毕空载时，也应按规定时间记录变形的恢复情况。
每次记录仪器读数时，应该同时记下周围的温度。重要的数据应边作记录，边作初步整理，同时算出每级荷载下的读数差，与预计的理论值进行比较。