《土木工程试验理论》课程教学大纲

《土木工程试验理论》课程教学大纲

Civil Engineering Test Theory

适用于四年制本科土木工程专业（建筑工程方向）

学分：1 总学时：16 理论学时：16 实验/实践学时：0/0

一、课程作用与目的

《土木工程试验理论》课程是土木工程专业（建筑工程方向）的一门专业必修课。本课程主要讲述工程结构试验的加载技术、量测技术、试验设计和试验数据的分析和处理，以及既有结构物的检验和评定。

通过《土木工程试验理论》课程的学习，使学生全面了解整个土木工程结构试验过程，了解各种测试仪器、仪表的基本原理、性能和使用方法，结合配套《土木工程试验》课程，培养学生的结构检验的基本性试验技能，使之具有从事一般建筑结构的检测能力，为学生进行现场结构检测和科学研究的试验打下良好的理论基础。

二、课程基本要求

《土木工程试验理论》是在物理学和结构力学的基础上，利用试验测试手段对建筑结构新的设计理论进行验证性检验，对新结构、新工艺、新材料和施工现场结构进行质量检测。要求学生对基本检测方法的原理和检测技能做到重点掌握，对具体结构的检测全过程有整体的认识和了解。学习本课程后，应达到下列基本要求：

1、了解各种试验装置的使用原理和使用功能，特别要求熟练掌握科学研究中经常使用的重物加载、液压加载和支承装置。

2、熟练掌握电阻应变测量的原理和相关仪器的使用方法。

3、了解结构检验的前期准备工作程序，为结构检测的顺利进行准备测试方案；了解典型结构静荷检测的测试内容、测试方法的全过程。

4、掌握建筑结构无损检测的原理和检测方法。

三、主要参考书

[1] 王天稳等编．土木工程结构试验(第三版)．武汉：武汉理工大学出版社，2013

[2] 熊仲明等编．土木工程结构试验．北京：中国建筑工业出版，2006

[3] 易伟建等编．建筑结构试验．北京：中国建筑工业出版社，2005

[4] 张曙光编．建筑结构试验．北京：中国电力出版社，2005

四、课程内容

第一章 绪论

主要内容：结构试验的分类，结构检验的重要性，生产鉴定试验和科学研究试验概念，土木工程试验技术的现状和展望，本课程的特点和要求。

重点与难点：重点为生产鉴定试验，科学研究试验。

第二章 结构试验荷载设备

主要内容：重物加载法（重力直接加载法，重物杠杆加载法）。液压加载法：手动液压加载，双向液压加载，大型结构试验机架加载，电液伺服液压加载，地震模拟振动台。其它加载法：机械加载法，气压加载法。加载辅助设备：荷载支承装置，荷载传递装置同，试件支承装置。

重点与难点：重点为重物加载，液压系统，荷载支承装置，荷载传递装置，试件支承装置；难点为液压系统。

第三章 结构试验的数据采集和测量仪器

主要内容：应变量测技术，电阻应变计：应变片的结构，应变测试方法的分类，主要技术指标。电阻应变仪：应变仪的测量原理，测量桥路，温度补偿原理，测量中的注意事项。电阻应变片的粘贴技术。应变片的选择和布置。力的量测，荷载传感器类型、量测设备简介。位移与变形的量测：位移测量、转角的测量，裂缝的测量。

重点与难点：重点为电阻应变测量技术，测量桥路，荷载传感器，裂缝的测量；难点为测量桥路

第四章 结构试验设计

主要内容：结构试验设计的一般程序概述。结构试验设计：试件的形状、试件的数目、模型设计。结构试验荷载设计：加载图式的选择，加载装置设计，加载制度。结构试验测试方案：测试项目，测点的选择和布置，测量仪器的选择。试验大纲：试验大纲内容，试验中的安全措施。

重点与难点：重点为试件模型设计，加载程序，测点的选择和布置，测量仪器的选择；难点为试件模型设计。

第五章　结构试验现场检测技术

主要内容：钢筋混凝土结构和构件检测：混凝土强度检测方法(回弹法、钻芯法)；钢筋检测技术；混凝土内部缺陷的检测；混凝土结构的鉴定评级。钢结构检测：钢结构的损伤形式；焊缝探伤技术；钢结构的鉴定评级。砌体结构检测：检测要点，强度检测方法，砌体结构的鉴定评级。

重点与难点：重点为混凝土检测技术回弹法检测混凝土强度，混凝土内部缺陷的检测；难点为回弹法检测混凝土强度。

第六章　结构单调加载静力试验

主要内容：试验的准备工作：收集资料，试件制做，加载装置。加载和量测方案的设计：静载试验加载程序。常见结构构件加载试验：受弯构件试验，压杆和柱试验，桁架结构试验，板结构试验，壳体结构试验。

重点与难点：重点为常见结构构件加载试验。

第七章　结构动荷试验

结构动力试验量测仪器简介。结构动力特性的测定。结构疲劳试验：疲劳试验的内容、加载程序、破坏标志。结构抗震试验：拟静力试验、拟动力试验、地震模拟振动台试验。结构抗震性评定(骨架曲线和滞回曲线)

重点与难点：重点为结构动力特性的测定；疲劳试验的内容、加载程序、破坏标志，结构抗震性评定(骨架曲线和滞回曲线)；难点为结构动力特性的测定。

第八章　结构试验的数据处理

主要内容：数据整理和换算，数据的统计分析，数据误差分析，数据的表达：表格方式、图像方式、函数方式。结构试验期刊论文写作格式。

重点与难点：重点为数据的统计分析，数据误差分析，数据的表达；难点为数据的统计分析、误差分析。

五、习题内容及要求

根据教学需要，布置一定量的习题，学生必须独立、按时完成。作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。

六、实验或实践环节

本课程为理论部分，实验环节由另一门配套课程《土木工程试验》完成。

七、学时分配（建议）

各教学环节的学时分配：基本内容讲课16学时。

八、先修课程

材料力学、结构力学、混凝土结构基本原理、砌体结构、钢结构基本原理。

九、适用对象

四年制本科土木工程专业（建筑工程方向）。

十、执行大纲的几点说明

1、本大纲是依据《太阳集团tyc5392013版土木工程专业培养方案》编制的。

2、本大纲所列顺序不作为授课顺序，教师可根据实际情况进行调整。

3、在教学中可采用多媒体现代化教学手段，增强教学效果。

4、本课程成绩考核评定办法：期末开卷测试（占70%），平时作业（占20％），平时考勤（占10％）。