通过有限元分析软件Ansys Workbench对人体腰椎L4-L5节段有限元模型进行分析，得到其关节峡部理论应力值；在人体脊柱生物力学实验中测量理论分析区域关节峡部应变值，将两者进行对比，验证人体正常脊柱在不同运动状态下的有限元分析结果的可靠性。研究过程中，首先，对垂直载荷下腰椎椎间盘退变有限元模型进行分析，得到椎间盘轻、中、重度退变及完全摘除椎间盘时腰椎应力云图及位移云图，结果表明，轻度椎间盘退变引起腰椎稳定性降低，腰椎后部结构力增加，同时由于椎间盘的缓冲能力，中，重度椎间盘退变时腰椎稳定性又重新获得，后部结构力降低，其刚度相应增加。随着椎间盘退变程度的加深，纤维环的承载能力增加；其次，在前人有关人体脊柱有限元分析基础上，通过对有限元模型施加垂直载荷模拟人体脊柱正常站立、左/右侧弯、前/后屈伸运动状态，得到椎体关节峡部应力值；最后，将实验标本即猪骨固定在设计的夹紧装置中，配合加载装置，运用机械测量技术，读取实验标本关节峡部在上述三种运动状态下的应变值，对采集的数据运用数值分析理论，在MATLAB中绘制载荷—应变图像，线性拟合后得出载荷—应变变化趋势；将前述理论应力值，通过畸变能密度理论（第四强度理论）将应力值换算成应变值，基于数理统计学理论，将实验获取的脊柱关节峡部应变值与理论计算的应变值进行对比，在MATLAB中得到两者的正态分布图，数据分布趋势相近，上述工况下误差计算值分别为：5.8%、6.7%及7.4%，满足误差允许范围，为临床医学人体脊柱研究提供理论支撑。