《土木工程试验与检测》课程教学大纲

1、土木工程试验与检测教学大纲一、课程基本情况英文名称：Civil Engineering Experiment and Tests课程编号：F091730015032 总 学 时：32 讲课学时：26 实践学时：6总 学 分：2课程性质：必修考核方式：考查适用对象：土木工程专业先修课程: 土木工程材料、结构力学、混凝土结构设计原理、钢结构设计原理参考文献：建筑结构试验第四版，易伟建、张望喜 编著，中国建筑工业出版社，2016 土木工程结构试验与检测第四版，周明华，东南大学出版社，2018二、课程目标本课程是土木工程专业的专业基础课，以土木工程试验的基本理论和基础知识为重点，注重理论与实际相结合。

2、本课程的任务是通过理论和实验的教学环节，使学生能够掌握土木工程试验方面的基本知识和基本技能，并根据试验研究任务的需要，能完成一般土木工程的试验设计与试验规则，并初步掌握实践的能力，通过本课程的学习，使学生达到如下课程目标：1.能够阐明实验设计的基本原理和主要实验方法，能够使用各种加载及测量设备仪器，并能进行试件设计、加载方案设计和测量方案设计，能进行实验数据的处理和分析。支撑毕业要求4-12.能完成的静载试验、动载试验、抗震试验、路基路面荷载试验、模型试验等典型试验的设计。 支撑毕业要求4-33.能阐明检测的基本原理，能运用现代检测的试验方法进行混凝土结构、钢结构、砌体结构、路基路面工程、桥梁

3、工程、地下结构工程现场荷载试验与检测现场检测试验。支撑毕业要求4-2表1 本课程对毕业要求及其指标点的支撑课程目标课程目标支撑的毕业要求指标点支撑强度课程目标对应的知识单元课程目标14-1：掌握土木工程专业相关实验的基本原理与方法，能够调试操作实验装置设备，选择安全科学的实验方法。强支撑知识单元一、二、三综合训练课程目标24-3：能够构建相关试验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据强支撑知识单元四、五实践教学综合训练课程目标34-2：能够根据特定复杂工程问题，选择科学合理的研究路线，设计相应的实验方案。强支撑知识单元六实践教学三、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：土木工程结构试

4、验与检测概述 支撑课程目标1（建议2学时）教与学要求：本知识单元要求学生能阐明构试验的目的、任务和意义，了解土木工程试验发展的历史，能够对试验进行系统分类。理解本课程与力学、材料和结构等学科的内在联系，以及如何利用已有专业知识在本课程中综合应用。教与学方法：讲授、案例知识点1：土木工程试验的目的和作用 主要内容：研究性试验解决的主要问题；鉴定性试验解决的主要问题。知识点2：土木工程试验的分类 主要内容：原型及模型试验概述；土木工程静载试验概述；土木工程动载试验概述；土木工程非破损检测概述。知识点3：土木工程试验技术的发展主要内容：土木工程试验技术发展过往，试验技术的发展趋势。知识点4：试验策划

5、与试验的一般过程主要内容：土木工程试验的试验规划与设计、试验技术准备、试验实施过程、试验数据分析与总结等四个阶段相关内容。知识单元二：试验加载方法与试验量测技术 支撑课程目标1（建议4学时）教与学要求：本单元知识要求学生能够熟练运用各种加载方法进行加载方案的设计，能够运用现在应变测试技术进行观测方案的设计。教与学方法：讲授、案例知识点1：试验荷载与加载方法 主要内容：重物加载法、气压加载法、机械机具加载法、液压加载法、地震模拟振动台(地震荷载模拟)、产生动荷载的其他加载方法、荷载试验加载辅助设备知识点2：试验量测技术与置测仪表主要内容：量测仪表的基本概念、仪表的率定、应力(应变)量测、位移量测

6、、裂缝量测、力的测定、振动参量的量测、光纤传感器的应用、数据采集系统。知识单元三：试验误差分析与数据处理 支撑课程目标1（建议2学时）教与学要求：能进行结构试验结果的数据整理、误差分析和科学表达（曲线、图表和方程式）。 教与学方法：讲授、案例知识点1：试验数据的整理和转换 主要内容：数据处理和转换、间接测定值的推算、周期振动试验的数据处理知识点2：测试数据的误差 主要内容：试验过程中的测量误差；随机误差的分布规律；误差数据的处理方法；一元线性回归。知识点3：试验数据的表达方式 主要内容：表格方式；图形方式；曲线拟合非方式知识单元四：土木工程静载试验 支撑课程目标2（建议6学时）教与学要求：能根

7、据试验目的进行静载试验加载和量测方案的确定，能根据试验要求编写试验大纲。对试验中的构件的形状、尺寸、数量与试验参数进行科学设计。教与学方法：讲授、案例知识点1：静载试验加载方案的确定主要内容：静载试验加载设备、边界条件的实现、加载制度与构件破坏失效准则知识点2：静载试验量测方案的确定主要内容：测量参数、测量仪器、测点的布置知识点3：结构性能的检验(产品检验)主要内容：检测方法与手段、检测过程与检测结果。知识单元五：工程结构的动载试验 支撑课程目标2（建议6学时）教与学要求：对动力特性和动力加载试验的一般方法非常熟悉，能进行振动测试、疲劳试验的设计。教与学方法：讲授、案例知识点1：土木工程动载试

8、验的分类及与静载试验的异同主要内容：爆炸或冲击荷载试验；土木工程抗震试验-地震模拟振动台试验；土木工程疲劳试验；土木工程振动试验；低周反复荷载试验；土木工程拟动力试验。知识点2：土木工程振动测试 主要内容：振动测试的基本理论知识；工程结构动力特性的试验测定；工程结构的动力反应试验测定。知识点3：工程结构疲劳试验 主要内容：疲劳试验的观测项目；疲劳试验的荷载；疲劳试验的测试内容与试验方法知识点4：工程结构的风洞试验 主要内容：风洞试验的原理、分类、优缺点及主要测量内容与试验方法。知识点5：土木工程结构抗震试验 主要内容：结构的伪静力试验、结构拟动力试验、结构模拟振动台的试验方法、天然地震观测试验

9、。知识单元六：土木工程结构现场检测 支撑课程目标3（建议6学时）教与学要求：能进行一般现场结构检测实验，能阐明各种现场检测实验方法的原理和适用范围。教与学方法：讲授、案例知识点1：工程结构物的现场非破损检测技术 主要内容：回弹法检测结构混凝土强度、超声法检测混凝土强度、超声回弹综合法检测结构混凝土强度、钻芯法检测结构混凝土强度、超声法检测混凝土缺陷、混凝土结构内部钢筋检测、砌体结构的现场检测、钢结构现场检测、火灾试验研究与火灾后结构物的现场检测知识点2：路基路面工程现场检测 主要内容：路面厚度与压实度的现场检测、路面使用性能的现场测试方法、路面强度与承载能力现场测试、路面抗滑性能的现场检测、路

10、面破损现场调查与测试、路基路面检测新技术知识点3：桥梁现场荷载试验与检测主要内容：实桥荷载试验、索力检测、知识点4：地下结构工程的现场试验与检测主要内容：桩基静载试验、桩承载力的荷载自平衡测试方法、桩的动测法、地下洞室工程的监测、知识点5：桥梁的健康监测技术主要内容：健康监测的主要监测项目、桥梁健康监测系统的设计、健康监测中的新技术应用综合训练项目一：钢筋混凝土简支梁静载试验设计 支撑课程目标1、2目的：通过本训练项目可以让学生了解试验是一项细致而复杂的工作，试验前应当认真规划，编制试验大纲。掌握试验大纲的只要内容和每部分内容的具体要求，让学生通过试验大纲的编写对试验项目有个清晰全面的认识。要

11、求：能进行试件设计、试验装置与加载方案设计、观测方案设计，试验终止条件和安全措施。成果形式：完整的试验报告综合训练项目二：目前试验中采用的较新的试验技术介绍 支撑课程目标1目的：本项目是一个开放的题目，通过学生课外收集资料能够使学生现对代的新的试验方法和手段有一个新的了解和认识，对试验科学的发展趋势脉动方向有一个大体的把握。要求：要求是前沿的试验方法或测量手段，阐述清楚原理、过程、应用范围及优缺点等内容。成果形式：提交论文四、实践教学环节序号实践名称目的要求主要内容实践学时实践类型支撑课程目标开出要求1回弹法检测结构混凝土强度试验了解回弹法检测混凝土强度的基本原理；掌握回弹法检测混凝土强度的方

12、法。1、选定测试用混凝土构件，选择构件侧面作为检测面；2、划分测区，布置测点；3、测定回弹值；4、测定碳化深度；5、数据处理，计算构件混凝土强度推定值。2综合3必做2电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验掌握电阻应变片的基本原理和粘贴操作方法；学习和掌握电阻应变计桥路连接技术；了解通过桥路连接方法实现温度补偿的原理。1、电阻应变测试的工作原理2、电阻应变片的粘贴方法3、桥路连接方法：单点半桥连接；单点全桥连接2设计2必做3传感器与数据采集系统的连接及标定调试学习和了解实验中传感器的种类和连接方式；熟悉和掌握数据采集系统的常用标定方法及调试技术。1、选择传感器及数据采集系统；2、根据传感器的类型选择连接方式，把传感器和数据采集系统连接上3、对系统进行标定和调试4、进行相应的测量。2综合2必做五、成绩构成和评价方法1.成绩构成总分100分，其中操行成绩占10分、综合训练成绩占20分、实验成绩占30分、期末成绩占40分。（1）平时成绩。采取操行成绩（主要考核遵守纪律、课堂表现等方面）、随堂测验、讨论、提问、课后作业等灵活多样的过程化考核方法，共计10分。（2）综合训练成绩。每个综合训练项目10分，由答辩、综合训练项目报告