《土木结构试验与检测》教学大纲

1、课程编码：课程性质：专业基础课教学对象：土木工程专业学时学分：36 学时 2 学分编写单位：编写人：审定人：编写时间：2016 年 07 月一、课程说明1、课程简介土木几个试验与检测是我校土木工程专业的一门必修的专业基础课程；是电学、光学、光电子学、力学、钢筋混凝土结构和钢结构等学科相互交叉的、实用性很强的一门学科，是用试验的方法研究和测量建筑结构的强度、结构受荷载作用后的反应及评估建筑结构产品质量的一门学科。2、教学目的要求通过学习建筑结构试验课程，使学生掌握经常使用的测试方法的基本原理和测量技术，结合土木工程专业的特点，培养学生结构检验的试验技能，使之具有从事一般建筑结构的检测能力，为学生

2、进行现场结构检测和科学研究奠定基础；教学过程中要注意理论联系实际，突出基本理论的应用，重点使学生掌握建筑结构试验的试验设计、加载方法、 数据采集和测量仪器。通过试验，强化学生对规范条文的理解，提高设计技能，达到能熟练掌握典型结构静荷检测的测试内容、测试方法的全过程。3、教学重点难点1 .掌握桥梁、道路及其他人工构造物地基与基础的有关设计基本理论、实用计算方法和施工要点；2 .能全面收集公路基础设计所需要的有关资料，能选取合理的地基型式和基础类型，应用公路桥涵地基与基础设计规范进行基础设计,以保证各类建筑物的使用正常和经济合理；3 .具有解决实际工程问题的能力，对常见的基础工程事故能作出合理的评

3、价。4 .掌握地基处理方法的基本原理与计算要点，了解特殊土的基本特性、对基础工程的危害及应采取的工程措施，具有处理地基基础问题的能力。4、教学手段及教学方法建议采用课堂和实验操作相结合方式。5、考核方式本课程是考试课。6、选用教材刘明 主编，土木工程结构试验与检测，高等教育出版社，2008 年 3 月 .7、教学参考书1 建筑地基基础设计规范（GBJ50007 2002） ，中华人民共和国建设部编，中国建筑工业出版社，2002。2 建筑桩基技术规范（JGJ94-94） ，中国建筑科学研究院，中国建筑工业出版社，1994。8、教学环节及学时安排课程学时分配表章次教学内容讲授课 学时数讨论 （习题

4、）课学时数第 1章结构试验概论32第 2章结构试验设计52第 3章结构试验的荷载设备81第 4章结构试验的数据采集和测量仪器82第 5章结构单调加载静力试验32总计279第一章 结构试验的概论（5 学时）1、教学目标通过本章的学习，应掌握生产性试验和科研性试验的试验内容，了解结构试验的任务，明确结构试验的分类。2、本章重点结构试验的主要任务；生产性试验和科研性试验的试验内容；建筑结构试验的分类。3、本章难点生产性试验和科研性试验的试验内容。4、讲授内容第一节结构试验的任务应了解结构试验的任务、课程的性质第二节结构试验的目的（一）生产性试验应了解、掌握和理解的主要内容为生产性试验的内容（2） 科

5、学研究性试验应了解、掌握和理解的主要内容为科学研究性试验的主要内容第三节 建筑结构试验的分类（一）真型试验和模型试验应了解、掌握和理解的主要内容为真型试验和模型试验的对象（二）静力试验和动力试验应了解、掌握和理解的主要内容为静力试验和动力试验的试验范围，明确其优缺点（3） 短期荷载和长期荷载试验应了解、掌握和理解的主要内容为短期荷载和长期荷载试验的时间性（四）试验室试验和现场试验应了解、掌握和理解的主要内容为试验室试验和现场试验对仪器设备的要求第二章 结构试验设计（7 学时）1、教学目标通过本章的学习，使学生掌握结构试验的试件设计；结构试验的模型设计；结构试验荷载设计；结构试验的观测设计。2、

6、本章重点1、结构试验的试件设计的设计内容；2、模型的相似要求和相似常数，模型设计的相似条件；3、试验加载装置的设计，结构试验的加载制度4、观测项目的确定，测点的选择与布置，仪器的选择与测读的原则3、本章难点模型的相似要求和相似常数，模型设计的相似条件。4、讲授内容第一节 结构试验的概述应了解、 掌握和理解的主要内容为结构试验的目的；结构试验设计；结构试验准备；结构试验实施；结构试验的分析及结论；第二节结构试验的试件设计（一）试件形状应掌握试件的形状；（二）试件尺寸应掌握常用试件的尺寸（三）试件数量应掌握常用试件的数量第三节 结构试验的模型设计（一）模型的相似要求和相似常数应了解、掌握和理解的主

7、要内容为模型的相似要求和相似常数（二）模型设计的相似条件应了解、掌握和理解的主要内容为模型设计的相似条件第四节 结构试验荷载设计（一）试验加载图式的选择与设计应了解、掌握和理解的主要内容为试验加载图式的选择与设计原则（二）试验加载装置的设计应了解、掌握和理解的主要内容为试验加载装置的设计方法与步骤（三）结构试验的加载制度应了解、掌握和理解的主要内容为试验的加载制度第五节 结构试验的观测设计（一）观测项目的确定应了解、掌握和理解的主要内容为结构试验观测项目的确定（二）测点的选择与布置应了解、掌握和理解的主要内容为测点选择的多少与布置位置（三）仪器的选择与测读的原则应了解、掌握和理解的主要内容为仪

8、器选择的精度与测读的原则要求第五节 材料的力学性能与结构试验的关系应了解、掌握和理解的主要内容为材料的试验结果对结构试验的影响；试验方法对材料强度指标的影响第三章 结构试验的荷载设备（9 学时）1、教学目标通过本章的学习，应掌握重力加载法；液压加载法；惯性力加载法；机械力加载法；气压加载法使用特点和要求；正确地选择试验所用的荷载设备和加载方法。2、本章重点重力直接加载方法，杠杆加载方法；液压加载器，液压加载系统，大型结构试验机，电液伺服液压系统；气压加载法；3、本章难点电液伺服液压系统4、讲授内容第一节概述应了解、掌握和理解的主要内容为结构试验的荷载设备，加载方法和选择要求第二节重力加载法（一

9、）重力直接加载方法应了解的主要内容为重力直接加载方法的特点和要求（二）杠杆加载方法应了解、掌握和理解的主要内容为杠杆加载方法的特点和要求第三节 液压加载法（一）液压加载器应掌握的主要内容为液压加载器的加载要求（二）液压加载系统应掌握和理解的主要内容为液压加载系统的工作原理（三）大型结构试验机应掌握和理解的主要内容为大型结构试验机的工作原理（四）电液伺服液压系统应掌握和理解的主要内容为电液伺服液压系统的工作原理第四节 惯性力加载法（一）冲击力加载应了解的主要内容为冲击力加载的方法（二）离心力加载应掌握和理解的主要内容为离心力加载的要求，（三）直线位移惯性力加载应掌握和理解的主要内容为直线位移惯性

10、力加载的方法第五节机械力加载法应掌握和理解的主要内容为机械力加载法的方法及其应用。第六节气压加载法了解的主要内容为气压加载法的种类和特性第四章 结构试验的数据采集和测量仪器（10 学时）1、教学目标通过本章的学习应了解、掌握和理解结构试验的数据采集原理；理解测量仪器的分类，了解传感器的基本原理，掌握电阻应变计，应变测量，力传感器和压力传感器的原理，了解线位移传感器，角位移传感器，裂缝测量仪器，测振传感器的使用方法；掌握记录器（X Y记录仪，光线示波器，磁带记录仪）的工作原理和使用方法；掌握数据采集系统的组成，数据采集的过程。2、本章重点1、数据采集方法；2、应变测量基本原理和方法；3、电桥的接

11、法（半桥接法、全桥接法）4、记录器的工作原理和操作步骤3、本章难点应变测量基本原理和方法4、讲授内容第一节 概述应了解、掌握和理解的主要内容是数据采集的方法和应用范围，明确仪器设备的分类，结构试验测量仪器设备的主要技术性能指标。第二节 传感器（一）基本原理应了解、掌握和理解的主要内容是各种传感器的基本原理（二）电阻应变计应掌握和理解的主要内容为电阻应变计的基本原理和电阻应变计的构造及种类（三）应变测量应掌握和理解的主要内容为电阻应变计测量应变的工作原理和方法；掌握电桥的加减特性计半桥、全桥的各种接法。掌握电阻应变片的粘贴方法。（四）力传感器和压力传感器应了解、掌握和理解的主要内容是力传感器和压

12、力传感器的原理和分类（五）线位移传感器应了解、掌握和理解的主要内容是线位移传感器的原理和使用方法（六）角位移传感器应了解、掌握和理解的主要内容是线位移传感器的原理和使用方法（七）裂缝测量仪器应了解、掌握和理解的主要内容是裂缝测量仪器的工作原理和使用方法第三节 记录器（一）概况应掌握和理解的主要内容为常用记录器的概念作用。（二）X Y记录仪应掌握和理解的主要内容为X Y记录仪的工作原理（三）光线示波器应掌握和理解的主要内容为光线示波器的工作原理（四）磁带记录仪应掌握和理解的主要内容为磁带记录仪的工作原理第四节 数据采集系统（一）数据采集系统的组成应了解、 掌握和理解的主要内容是数据采集系统的组成和数据采集系统的分类及作用（二）数据采集的过程应了解和理解的主要内容是数据采集的过程、方法及记录过程第五章 结构单调加载静力试验（5 学时）1、教学目标熟悉桩和桩基础的类型、施工及其质量检测方法；掌握桩基特点及其适宜条件，了解竖向荷载作用下单桩工作性状，掌握单桩的破坏模式及产生桩侧负摩擦力的条件，掌握竖向荷载下单桩承载力的确定方法，了解桩的水平承载力和基桩内力及位移的分析方法，掌握竖向荷载下单桩承载力设计值的确定方法，了解竖向荷载下群桩基础的工作机理，掌握桩基软翳下卧承载力验算，了解桩基沉降验算。2、本章重点竖向荷载作用下单桩工作性状，掌握单桩的破坏模式及产生桩侧负摩擦力的条件。3、本章难