一、课程基本情况:
1、课程名称:建筑结构实验Architectural Structure Experimentation
2、课程编码:283000061
3、课程类别:专业课
4、实验课性质:独立设课
5、课程总学时:20
6、实验学时:10
7、课程学分:
8、先修或同修课程:材料力学、钢筋混凝土、结构力学
9、适用专业:土木工程
10、大纲执笔:侯兴民 职称:副研究员
11、大纲审批:
12、制定(修订)时间:2006年2月20日
二、实验教学目的和任务
《建筑结构实验》利用实验测试手段对建筑结构设计进行检验,对新结构、新工艺、新材料和施工现场结构进行质量检测。通过分析测量数据,如位移、应力、振幅、频率等,对结构的工作性能作出评价,对结构的承载能力作出正确估计,并为验证和发展结构计算理论提供依据。本课程是土木工程专业的技术基础课,通过理论和实验环节,使学生掌握基本的实验技术和方法,获得结构实验方面的基础知识和技能,能够独立进行常见工程结构试验的设计与规划。
三、实验教学基本要求
通过实验教学,使学生认识常用量测仪器(如应变片、百分表、位移计、振动传感器、回弹仪、静态电阻应变仪等)的性能参数和使用方法,明确实验装置的使用原理和使用功能和常用的加载技术,结构检测中各种物理量的测试原理和测试技术,掌握电阻应变片的测量方法,位移、速度和加速度传感器测量方法,帮助学生理解常用的数据处理方法中的基本概念,如傅氏谱、功率谱、相关函数、传递函数、自振特性等。
四、实验项目表及学时分配
本课程本科生实验共安排18学时,研究生实验共安排8学时,都为必选实验。
序号 | 实验项目名称 | 学时 | 实验类型 | 实验类别 | 实验基本内容 | 实验基本要求 |
1 | 电阻应变片的粘贴技术 | 2 | 综合 | 必做 | 学习电阻应变片的选片原则及粘贴技术 | 掌握电阻应变片的选用原则和方法及常温下电阻应变片的粘贴技术。 |
2 | 静态电阻应变仪操作试验 | 2 | 综合 | 必做 | 学习静态电阻应变仪的操作规程、单点测量基本原理 | 熟悉静态电阻应变仪的操作规程,学会电阻应变片作半桥及全桥测量的接线方法。 |
3 | 动应变测量 | 2 | 综合 | 必做 | 掌握动态电阻应变仪的操作规程,学习动态电阻应变仪与函数记录仪的联机方法 | 掌握各测量仪器量程的选择、调平及标定。 |
4 | 结构静力试验 | 2 | 综合 | 必做 | 掌握常用仪器仪表(位移计、百分表)的性能、安装和使用方法 | 桁架结点位移、杠杆内力的测量与计算方法。 |
5 | 回弹法评定混凝土的抗压强度 | 2 | 综合 | 必做 | 回弹仪使用方法和回弹值测量方法;碳化深度测量、计算方法 | 掌握回弹仪的使用方法;掌握钢筋混凝土碳化深度的测定及抗压强度的评定方法 |
6 | 简支梁静位移与变形测量 | 2 | 综合 | 选做 | 位移与变形测量基本方法,线位移,角位移的测量仪表(位移计、百分表、倾角仪)的使用方法、静力加载技术、测点(控制点)的选取。建立荷载与变形之间的关系,角位移和线位移之间的关系。 | 能够熟练使用常用变形测量仪表的使用 |
7 | 测振传感器与数据采集分析系统认知与使用演示 | 2 | 综合 | 选做 | 测振传感器的基本知识,量程、灵敏度、分辨力等,位移拾振器、速度拾振器和加速度拾振器的特点,放大器、记录器的使用方法。 | 掌握测振传感器的使用方法和主要技术指标 |
8 | 振动加速度时程测量 | 2 | 综合 | 选做 | 加速度时程记录的测量方法,明确动荷载过程与动位移之间的关系 | 掌握采用传感器和数据分析系统记录加速度时程的方法 |
9 | 地脉动测试(研究生) | 4 | 研究 | 选做 | 时域、频域分析方法,常用时、频域概念和手段:傅氏谱,功率谱,卓越周期,传递函数等。 | 通过地脉动信号的时域分析,掌握此类振动信号分析的测量和数据处理方法 |
确定场地振动的卓越周期。 |
10 | 简支梁自振特性识别(研究生) | 4 | 研究 | 选做 | 基于各测点时程记录,分析结构的自振频率,计算结构振动的阻尼比。 | 通过该实验,锻炼学生独立科研工作能力 |
说明:1、实验类型:指 演示、验证、综合、设计、研究、创新;
2、实验类别:指必做、选做。
五、实验课成绩考核与评定标准
1、实验报告:针对每项实验的目的、采用的仪器设备,采用科学语言简捷描述实验方法步骤,在每个实验步骤中值得注意的问题和自己动手完成该实验过程中的感受,并提出自己的见解和建议。完成实验报告中要求的实验数据分析处理过程,学会用图表等常用学术表达方式直观地表述数据分析处理结果。
2、考核方式
(1)、实验课的考核方式以实验中的表现和实验报告的完成情况确定;
(2)、实验课考核成绩主要由学生出勤情况、实验动手能力和实验报告的完成情况确定,实验课成绩占课程总成绩的25%。
六、实验教材(指导书)、参考书
(一)、教材:
《建筑结构试验》,湖南大学等合编,中国建筑工业出版社,1991年7月第二版
(二)、参考书:
《工程结构实验理论与技术》,李忠献编著,天津大学出版社,2004年3月第一版