还剩4页未读,继续阅读
文本内容:
《建筑结构实验》教学大纲
一、课程基本信息课程名称土木工程结构实验英文名称Civil EngineeringStructure Experiment课程编码:06110112课程性质限选修专业课开设课程教研室结构教研室学分
2.0学时30应开实验项目个数4实开实验项目个数4适用专业、年级本科四年制土木工程专业的大三年级与大四年级要求先修课程理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、大学物理、数理统计(弹性力学与有限元先行讲授更好)
二、制定本课程实验教学大纲的依据依据2002年11月由中国建筑工业出版社出版的《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》中的建筑结构实验教学大纲、中国建筑工业出版社出版的《建筑结构实验指导》、黄河水利出版社出版的《工程结构实验》和中国环境科学出版社出版的《新编混凝土无损检测技术》
三、课程实验的性质和任务本课程是一门非独立的实验课土木工程结构实验是一门与生产密切联系的专业技术课程,其任务是使学生获得模型设计理论、电测应变原理及应用、静、动载实验加荷技术与实验方法、结构可靠性检测与评价及实验数据处理方法
四、课程实验教学的目的及应达到的基本要求通过本课程的学习,使学生能够设计并动手进行•般的结构实验研究或已有工程结构检验的能力,以及对不同的实验数据进行分析处理的能力,并能根据实验结果作出正确的分析和结构的能力;将使学生理解并掌握结构实验在工程结构设计、施工、健康检测与评价中的作用地位,同时增加综合型与设计型的实验项目,全面培养学生的实验动手能力、综合分析能力和解决问题的能力;使学生的综合素质得到全面提高本大纲所列项目与内容大多数与工程实践结合密切,体现了土木工程实验教学改革的特点
五、课程实验教学要求与教学方法学习《土木工程结构实验》应达到以下的目的和要求掌握常用结构实验测试原理和仪器设备的作用方法;掌握模型设计原理与量纲分析原理;得到建筑结构实验基本操作技能的训练,并能对所获得实验数据进行处理、分析实验结果、编写实验报告的初步能力;培养严肃认真、实事求是的科学作风同时,通过实验还可验证和巩固所学的理论知识,熟悉常用建筑结构实验的主要技术要求建筑结构实验与无损检测与评价,应根据国家、行业(部)颁布的现行技术标准、规范进行课程要求学生对实验内容提前进行预习,实验前由实验指导教师简要地介绍实验原理、所用的仪器设备及实验中应注意的问题,实验在教师的指导下由学生独立完成学生在课后完成实验报告的编写工作
六、学时分配、参考教材、教学形式学时分配12使用教材《土木工程结构实验》(姚谦峰,陈平编著.北京中国建筑工业出版社,2001)参考教材
1.《工程结构实验》(赵顺波,靳彩,赵瑜,李风兰编.郑州黄河水利出版社,2001)
2.《建筑结构实验指导》(王济川编,北京中国建筑工业出版社,1985)
3.《新编混凝土无损检测技术》(新编混凝土无损检测技术编写组.北京中国环境科学出版社,2002)教学形式学生在实验前预习实验指导书及教材有关内容,指导教师集中讲解或提问实验有关内容,并进行具体指导由学生独立完成实验其中设计性、综合性实验采取开放式实验教学手段,在教师的指导下由学生独立完成所有大型设备在教师指导下均由学生亲自操作
七、实验项目与实验内容及实验性质与学时本课程内容和学时根据不同专业要求有所不同,下表为总的要求:实验项目与内容实验性质学时基本实验技术实验一验证性2金属与混凝土应变片粘贴技术静载实验实验二验证性与综合性3钢桁架或钢筋混凝土梁、板、柱的静力实验(任选一)动载实验实验三简支梁动力特性的测定及反应测定、受弯构件的延性实验验证性4(任选一)无损检测与评价实验实验四钢筋混凝土梁或试块的回弹、超声检测及综合检测(任选验证性与综合性3一)模型设计静力实验(提高与选做实验)实验五综合性与设计性钢筋混凝土构件或结构模型设计与实验及仿真
八、实验目的要求和实验内容
8.1静态测量仪器、仪表使用方法实验
8.
1.1目的要求
8.
1.
1.1掌握建筑结构静态实验常用方仪器、仪表的原理和使用技术与方法
8.
1.
1.2掌握金属与混凝土应变片测试原理与粘贴技术
8.
1.13了解检测仪器设备
8.
1.14验内容
8.
1.
14.1属应变片粘贴技术实验
8.
1.
14.2凝土应变片粘贴技术实验
8.
1.
14.3态电阻应变仪操作实验
8.
1.
14.4阻应变片灵敏度系数测定实验
8.
1.
14.5态电阻应变仪基本性能检验实验
8.
1.15验仪器、设备与材料的准备混凝土原材料(试块)、钢筋试件、应变片、电桥、兆欧表、万用电表、粘结剂、混凝土电阻应变片.、金属电阻应变片、电烙铁及松香与焊锡、导线、静态电阻应变仪、标准钢梁、引伸仪、百分表、千分表曲率仪、等强度梁及附加装置等
8.
1.16验原理金属和混凝土应变片一般是由金属电阻丝构成,由于电阻丝具有应变效应,即电阻丝的电阻值随其变形而发生改变,而电阻应变片是和被测物体牢固地粘贴在一起的,因而被测物体发生变形时,其变形可由电阻应变片进行反映电阻(应变片)根据惠斯登电桥原理进行不同的桥路接法,并制作成为整套测试仪器(仪表),可以正确反映出被测物体的变形大小
8.
1.17验操作要领被测物体基底应处理规范,应变片应粘贴牢固,焊点无虚焊、脱焊,导线无短路、断路,仪表接触良好,量程选择适当
8.2静力实验
8.
2.1目的要求
8.
2.
1.1掌握相应构件的实验过程
821.2掌握常用仪器、仪表选用原则和使用方法
821.3掌握实验量测数据的整理、分析与表达方法
821.4了解检测仪器设备
821.5实验内容
1.
1.
1.1钢桁架静力非破坏实验
1.
1.
2.2钢筋混凝土梁实验
8.
2.23钢筋混凝土板实验
8.
2.244钢筋混凝土柱实验823实验仪器、设备与材料的准备钢桁架试件、手动油泵、同步液压缸或千斤顶、测力传感器、电子称、静态电阻应变仪、百分表、挠度计及支架、双杠杆式引伸仪、倾角仪、钢筋混凝土原材料、千分表曲率仪及表架、压力传感器、刻度放大镜、钢卷尺、电阻应变片、数据记录仪等
8.
2.25验原理在荷载作用下,受力构件发生弯曲、裂缝、转角、刚体移动等变形,利用应变片、位移计、力传感器等将相应的变形和量测指标记录下来,然后进行分析,加深对受力(破坏)过程的理解与认识
8.
2.26验操作要领正确选用并使用仪器、仪表及配套设施,正确选择实验量测位置并进行记录与观察实验现象
8.3动态量测仪器的使用与振动测量实验
8.
3.1目的要求
8.
3.
1.1了解与掌握动态电阻应变仪、光线示波器、X-Y函数记录仪(数据记录仪)的工作原理
83.
1.2掌握动态电阻应变仪主要性能的检验方法
83.
1.3了解与掌握简支梁的动力反应特性及其在强迫振动下频率与振幅的测定方法
83.
1.4了解检测的仪器设备
83.
1.5验内容
8.321动态电阻应变仪、光线示波器、X-Y函数记录仪的使用方法实验
83.
2.2动态电阻应变仪基本性能的检验实验
8.
3.23简支梁动力特性的测定实验
83.
2.4简支梁动力反应测定实验
8.
3.3实验仪器、设备与材料的准备电阻应变片、动态电阻应变仪、光线示波器、X-Y函数记录仪、等强度梁、标准应变模拟仪、直流电流标准电表、简支矩形截面小钢梁试件、拾振器、永磁性激振器、超低频功率放大器、超低频信号发生器等
8.
3.4实验原理结构在动载如地震、其他形式的振动、海浪、爆炸冲击波等作用下,产生的动载效应远大于相应的静力效应,可能使结构遭受严重破坏为了了解结构动力反应特性,采用动态电阻应变仪、拾振器、力传感器等仪器设备对结构的动力特性如结构的自振频率、阻尼、振型等参数进行测分析,其实验分析结果是进行结构抗震计算、解决工程共振问题及诊断结构累积损伤等的基本依据
8.
3.5实验操作要领正确选择所使用仪器、仪表及设备,正确选择实验量测位置,正确操作各种仪器的联合使用方法
8.4无损检测与评价实验
8.
4.1目的要求
8.
4.
1.1了解与掌握回弹仪、超声波的工作原理与使用方法
8.
4.
1.2了解无损检测与评价方法
8.
4.
1.3了解测试仪器设备
8.
4.2实验内容
8.
4.
2.1混凝土试块的无损测强方法实验(破坏性)
8.
4.
2.2钢筋混凝土构件的无损检测实验
8.
4.3实验仪器、设备与材料的准备压力实验机及配套设施、混凝土原材料及试件制作设备与工具、回弹仪、超声波仪、应变片、静态应变仪、数据记录仪等
8.
4.4实验原理利用回弹仪与超声仪的联合使用对混凝土进行非破损强度测定,其中回弹仪是用•弹簧驱动的重锤,通过弹击混凝土表面,测出重锤反弹回来的距离,以作为强度相关的指标;而超声波仪则是利用换能器产生超声法并在混凝土中传播后,将超声能量转化为电量,然后进行放大处理,成为电信号测量,根据声波行程时间,计算出与强度相关的声速指标
8.
4.5实验操作要领正确选择并使用回弹仪和超声波仪,正确选择测试部位
8.5模型设计静力实验
8.
5.1目的要求
8.
5.
1.1掌握模型设计的相似原理与量纲分析原理
8.
5.
1.2了解与掌握实验模型材料与选用方法
8.
5.
1.3了解测试仪器设备
8.
5.2实验内容
1.
1.1钢筋混凝土构件或简单结构的模型设计与实验及计算机仿真
8.
5.3实验材料、用品的准备模型原材料、压力实验机、应变片、静态应变仪、数据记录仪、力传感器、位移计(挠度计、百分表等)、千斤顶、计算机等
8.
5.4实验原理根据模型相似原理对构件或结构进行尺寸缩小、材料简化,根据模型实验结果和相似原理应用到真实构件或结构之中
8.
5.5实验操作要领正确分析实验构件或结构的受力状态,进行正确的相似分析正确选择模型材料并制作规范的模型正确选择实验测试仪器设备正确选择数学模型进行计算机仿真分析
九、实验成绩评定实验成绩占课程总成绩的30%,按百分制给定成绩,实验成绩及格(按满分100分计算为60分及格)是课程总成绩及格的必要条件,实验成绩不及格者,则课程总成绩为不及格其中
9.1实验课考勤占10%缺课必须按时补上的同时还要扣考勤分,缺三次课者,考勤分数为零分;
9.2实验态度占15%包括认真预习、实验认真、认真填写实验日志和仪器设备使用记录、认真清洁等;
9.3实际操作能力占60%包括实验思路与步骤清晰、动手能力好,一次实验出错率较低等;
9.4实验报告占15%包括报告字迹工事、内容完善、实验数据处理妥当、报告整体清洁无破损与折角、及时上交等
十、实验课地点土木系土木工程实验中心结构实验室
十一、其他
11.1根据我校学生实际情况,实验安排数量较多,以期提高学生的动手能力和分析解决实际问题的能力;
11.2根据实际情况,实验一和实验二可选做部分实验,同类实验可选择钢结构模型实验,也可选择钢筋混凝土构件实验实验五为部分有兴趣学生选择实验;
11.3实验安排在理论教学完成以后统一集中实验,由于大纲规定实验学时数远远不足完成这些实验,因此其实验学时不足部分由学生业余时间完成。