《土木工程試驗(yàn)與檢測(cè)》課程教學(xué)大綱

《土木工程試驗(yàn)與檢測(cè)》教學(xué)大綱一、課程基本情況英文名稱：CivilEngineeringExperimentandTests課程編號(hào)：F091730015032總學(xué)時(shí)：32講課學(xué)時(shí)：26實(shí)踐學(xué)時(shí)：6總學(xué)分：2課程性質(zhì)：必修考核方式：考查適用對(duì)象：土木工程專業(yè)先修課程：土木工程材料、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理參考文獻(xiàn)：《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》第四版，易偉建、張望喜編著，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》第四版，周明華，東南大學(xué)出版社，2018二、課程目標(biāo)本課程是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，以土木工程試驗(yàn)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)為重點(diǎn)，注重理論與實(shí)際相結(jié)合。本課程的任務(wù)是通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠掌握土木工程試驗(yàn)方面的基本知識(shí)和基本技能，并根據(jù)試驗(yàn)研究任務(wù)的需要，能完成一般土木工程的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)規(guī)那么，并初步掌握實(shí)踐的能力，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生到達(dá)如下課程目標(biāo)：.能夠說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理和主要實(shí)驗(yàn)方法，能夠使用各種加載及測(cè)量設(shè)備儀器,并能進(jìn)行試件設(shè)計(jì)、加載方案設(shè)計(jì)和測(cè)量方案設(shè)計(jì)，能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。支撐畢業(yè)要求4-1.能完成的靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)、路基路面荷載試驗(yàn)、模型試驗(yàn)等典型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。支撐畢業(yè)要求4-33.能說(shuō)明檢測(cè)的基本原理，能運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)的試驗(yàn)方法進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、路基路面工程、橋梁工程、地下結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)與檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)。支撐畢業(yè)要求4-2表1本課程對(duì)畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐強(qiáng)度課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的知識(shí)單元課程目標(biāo)14-1：掌握土木工程專業(yè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理與方法，能夠調(diào)試操作實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備，選擇平安科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。強(qiáng)支撐知識(shí)單7c―*、一^二綜合訓(xùn)練課程目標(biāo)24-3：能夠構(gòu)建相關(guān)試驗(yàn)系統(tǒng)，平安地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)強(qiáng)支撐知識(shí)單元四、五實(shí)踐教學(xué)綜合訓(xùn)練課程目標(biāo)34-2：能夠根據(jù)特定復(fù)雜工程問(wèn)題，選擇科學(xué)合理的研究路線，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。強(qiáng)支撐知識(shí)單元六實(shí)踐教學(xué)三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元一:土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)概述支撐課程目標(biāo)1（建議2學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能說(shuō)明構(gòu)試驗(yàn)的目的、任務(wù)和意義，了解土木工程試驗(yàn)開(kāi)展的歷史，能夠?qū)υ囼?yàn)進(jìn)行系統(tǒng)分類。理解本課程與力學(xué)、材料和結(jié)構(gòu)等學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系，以及如何利用已有專業(yè)知識(shí)在本課程中綜合應(yīng)用。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:土木工程試驗(yàn)的目的和作用主要內(nèi)容：研究性試驗(yàn)解決的主要問(wèn)題；鑒定性試驗(yàn)解決的主要問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)2：土木工程試驗(yàn)的分類主要內(nèi)容：原型及模型試驗(yàn)概述；土木工程靜載試驗(yàn)概述；土木工程動(dòng)載試驗(yàn)概述；土木工程非破損檢測(cè)概述。知識(shí)點(diǎn)3：土木工程試驗(yàn)技術(shù)的開(kāi)展主要內(nèi)容：土木工程試驗(yàn)技術(shù)開(kāi)展過(guò)往，試驗(yàn)技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)。知識(shí)點(diǎn)4：試驗(yàn)籌劃與試驗(yàn)的一般過(guò)程主要內(nèi)容：土木工程試驗(yàn)的試驗(yàn)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、試驗(yàn)技術(shù)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與總結(jié)等四個(gè)階段相關(guān)內(nèi)容。知識(shí)單元二:試驗(yàn)加載方法與試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)支撐課程目標(biāo)1（建議4學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本單元知識(shí)要求學(xué)生能夠熟練運(yùn)用各種加載方法進(jìn)行加載方案的設(shè)計(jì)，能夠運(yùn)用現(xiàn)在應(yīng)變測(cè)試技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:試驗(yàn)荷載與加載方法主要內(nèi)容：重物加載法、氣壓加載法、機(jī)械機(jī)具加載法、液壓加載法、地震模擬振動(dòng)臺(tái)（地震荷載模擬）、產(chǎn)生動(dòng)荷載的其他加載方法、荷載試驗(yàn)加載輔助設(shè)備知識(shí)點(diǎn)2：試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)與置測(cè)儀表主要內(nèi)容：量測(cè)儀表的基本概念、儀表的率定、應(yīng)力（應(yīng)變）量測(cè)、位移量測(cè)、裂縫量測(cè)、力的測(cè)定、振動(dòng)參量的量測(cè)、光纖傳感器的應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。知識(shí)單元三:試驗(yàn)誤差分析與數(shù)據(jù)處理支撐課程目標(biāo)1（建議2學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：能進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)整理、誤差分析和科學(xué)表達(dá)（曲線、圖表和方程式）。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和轉(zhuǎn)換主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換、間接測(cè)定值的推算、周期振動(dòng)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理知識(shí)點(diǎn)2：測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差主要內(nèi)容：試驗(yàn)過(guò)程中的測(cè)量誤差；隨機(jī)誤差的分布規(guī)律；誤差數(shù)據(jù)的處理方法；一元線性回歸。知識(shí)點(diǎn)3：試驗(yàn)數(shù)據(jù)的表達(dá)方式主要內(nèi)容：表格方式；圖形方式；曲線擬合非方式知識(shí)單元四：土木工程靜載試驗(yàn)支撐課程目標(biāo)2（建議6學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：能根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行靜載試驗(yàn)加載和量測(cè)方案確實(shí)定，能根據(jù)試驗(yàn)要求編寫(xiě)試驗(yàn)大綱。對(duì)試驗(yàn)中的構(gòu)件的形狀、尺寸、數(shù)量與試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:靜載試驗(yàn)加載方案確實(shí)定主要內(nèi)容：靜載試驗(yàn)加載設(shè)備、邊界條件的實(shí)現(xiàn)、加載制度與構(gòu)件破壞失效準(zhǔn)那么知識(shí)點(diǎn)2：靜載試驗(yàn)量測(cè)方案確實(shí)定主要內(nèi)容：測(cè)量參數(shù)、測(cè)量?jī)x器、測(cè)點(diǎn)的布置知識(shí)點(diǎn)3：結(jié)構(gòu)性能的檢驗(yàn)（產(chǎn)品檢驗(yàn)）主要內(nèi)容：檢測(cè)方法與手段、檢測(cè)過(guò)程與檢測(cè)結(jié)果。知識(shí)單元五:工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)支撐課程目標(biāo)2（建議6學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：對(duì)動(dòng)力特性和動(dòng)力加載試驗(yàn)的一般方法非常熟悉，能進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試、疲勞試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:土木工程動(dòng)載試驗(yàn)的分類及與靜載試驗(yàn)的異同主要內(nèi)容：爆炸或沖擊荷載試驗(yàn)；土木工程抗震試驗(yàn)-地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)；土木工程疲勞試驗(yàn)；土木工程振動(dòng)試驗(yàn)；低周反復(fù)荷載試驗(yàn)；土木工程擬動(dòng)力試驗(yàn)。知識(shí)點(diǎn)2：土木工程振動(dòng)測(cè)試主要內(nèi)容：振動(dòng)測(cè)試的基本理論知識(shí)；工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的試驗(yàn)測(cè)定；工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反響試驗(yàn)測(cè)定。知識(shí)點(diǎn)3：工程結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)主要內(nèi)容：疲勞試驗(yàn)的觀測(cè)工程；疲勞試驗(yàn)的荷載；疲勞試驗(yàn)的測(cè)試內(nèi)容與試驗(yàn)方法知識(shí)點(diǎn)4：工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗(yàn)主要內(nèi)容：風(fēng)洞試驗(yàn)的原理、分類、優(yōu)缺點(diǎn)及主要測(cè)量?jī)?nèi)容與試驗(yàn)方法。知識(shí)點(diǎn)5：土木工程結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)主要內(nèi)容：結(jié)構(gòu)的偽靜力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)模擬振動(dòng)臺(tái)的試驗(yàn)方法、天然地震觀測(cè)試驗(yàn)。知識(shí)單元六:土木工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)支撐課程目標(biāo)3（建議6學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：能進(jìn)行一般現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明各種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方法的原理和適用范圍。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1:工程結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)非破損檢測(cè)技術(shù)主要內(nèi)容：回彈法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度、超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、超聲回彈綜合法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度、鉆芯法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度、超聲法檢測(cè)混凝土缺陷、混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋檢測(cè)、砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、火災(zāi)試驗(yàn)研究與火災(zāi)后結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)2：路基路面工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要內(nèi)容：路面厚度與壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、路面使用性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法、路面強(qiáng)度與承載能力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、路面抗滑性能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、路面破損現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與測(cè)試、路基路面檢測(cè)新技術(shù)知識(shí)點(diǎn)3：橋梁現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)與檢測(cè)主要內(nèi)容：實(shí)橋荷載試驗(yàn)、索力檢測(cè)、知識(shí)點(diǎn)4：地下結(jié)構(gòu)工程的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與檢測(cè)主要內(nèi)容：樁基靜載試驗(yàn)、樁承載力的荷載自平衡測(cè)試方法、樁的動(dòng)測(cè)法、地下洞室工程的監(jiān)測(cè)、知識(shí)點(diǎn)5：橋梁的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)主要內(nèi)容：健康監(jiān)測(cè)的主要監(jiān)測(cè)工程、橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測(cè)中的新技術(shù)應(yīng)用綜合訓(xùn)練工程一：鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁靜載試驗(yàn)設(shè)計(jì)支撐課程目標(biāo)1、2目的：通過(guò)本訓(xùn)練工程可以讓學(xué)生了解試驗(yàn)是一項(xiàng)細(xì)致而復(fù)雜的工作，試驗(yàn)前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真規(guī)劃，編制試驗(yàn)大綱。掌握試驗(yàn)大綱的只要內(nèi)容和每局部?jī)?nèi)容的具體要求，讓學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)大綱的編寫(xiě)對(duì)試驗(yàn)工程有個(gè)清晰全面的認(rèn)識(shí)。要求：能進(jìn)行試件設(shè)計(jì)、試驗(yàn)裝置與加載方案設(shè)計(jì)、觀測(cè)方案設(shè)計(jì)，試驗(yàn)終止條件和安全措施。成果形式：完整的試驗(yàn)報(bào)告綜合訓(xùn)練工程二：目前試驗(yàn)中采用的較新的試驗(yàn)技術(shù)介紹支撐課程目標(biāo)1目的：本工程是一個(gè)開(kāi)放的題目，通過(guò)學(xué)生課外收集資料能夠使學(xué)生現(xiàn)對(duì)代的新的試驗(yàn)方法和手段有一個(gè)新的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)試驗(yàn)科學(xué)的開(kāi)展趨勢(shì)脈動(dòng)方向有一個(gè)大體的把握。要求：要求是前沿的試驗(yàn)方法或測(cè)量手段，闡述清楚原理、過(guò)程、應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容。成果形式：提交論文四、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)序號(hào)實(shí)踐名稱目的要求主要內(nèi)容實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)踐類型支撐課程目標(biāo)開(kāi)出要求1回彈法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)了解回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理；掌握回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法。1、選定測(cè)試用混凝土構(gòu)件，選擇構(gòu)件側(cè)面作為檢測(cè)面；2、劃分測(cè)區(qū)，布置測(cè)點(diǎn)；3、測(cè)定回彈值；4、測(cè)定碳化深度；5、數(shù)據(jù)處理，計(jì)算構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值。2綜合3必做2電阻應(yīng)變片及電阻應(yīng)變測(cè)試橋路連接試驗(yàn)掌握電阻應(yīng)變片的基本原理和粘貼操作方法；學(xué)習(xí)和掌握電阻應(yīng)變計(jì)橋路連接技術(shù)；了解通過(guò)橋路連接方法實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)脑怼?、電阻應(yīng)變測(cè)試的工作原理2、電阻M變片的粘貼方法3、橋路連接方法：?jiǎn)吸c(diǎn)半橋連接；單點(diǎn)全橋連接2設(shè)計(jì)2必做3傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接及標(biāo)定調(diào)試學(xué)習(xí)和了解實(shí)驗(yàn)中傳感器的種類和連接方式；熟悉和掌握數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的常用標(biāo)定方法及調(diào)試技術(shù)。1、選擇傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；2、根據(jù)傳感器的類型選擇連接方式，把傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接上3、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和調(diào)試4、進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。2綜合2必做五、成績(jī)構(gòu)成和評(píng)價(jià)方法1.成績(jī)構(gòu)成總分100分，其中操行成績(jī)占10分、綜合訓(xùn)練成績(jī)占20分、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30分、期末成績(jī)占40分。（1）平時(shí)成績(jī)。采取操行成績(jī)（主要考核遵守紀(jì)律、課堂表現(xiàn)等方面）、隨堂測(cè)驗(yàn)、討論、提問(wèn)、課后作業(yè)等靈活多樣的過(guò)程化考核方法，共計(jì)10分。（2）綜合訓(xùn)練成績(jī)。每個(gè)綜合訓(xùn)練工程10分，由辯論、綜合訓(xùn)練工程報(bào)告