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武汉理工大学建筑设计试验24讲视频

武汉理工大学建筑设计试验24讲视频

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  • 主    讲:由周详主讲
  • 来    源: 武汉理工大学精品课程网
  • 大    小: 706MB
  • 种    类: 网络教育
  • 格    式:高清三分屏视频
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内容介绍

    《建筑结构试验》是土木工程专业一门专业必修课。旨在培养学生独立思考,灵活运用专业技术知识,规划并动手进行一般结构试验和检测的实际能力,使学生获得结构试验和检测的基础知识和基本技能的训练。
    本课程的内容是关于如何通过试验仪器设备,有计划地采用一定的技术手段对结构在不同荷载作用下的工作性能进行观测测量及其数据处理以及对结构的工作性能及承载力作出评价的一整套试验方法。该课程是一门实践性很强,涉及知识面较宽的一门专业技术课,也是土木工程专业唯一的一门独立开设的实验课程。整个教学过程应加强理论联系实际,理论与实际动手实践相结合。

    教材信息:

     

     《土木工程结构试验》

      主编:王天稳

      出版社:武汉理工大学出版社

      出版时间: 2003 年 7 月

      该教材是经中国土木工程学会教育工作委员会审订的普通高等学校土木工程专业的新编系列教材。

      土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程,它与材料力学、结构力学、混凝土结 构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程有关,并涉及物力学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。它是研究和发展结构计算理论的重要实践。

      该教材是根据 土木工程专业的教学要求来编写的。其内容包括:工程结构试验设计、结构模型设计、工程结构静力试验、工程结构抗震试验、工程结构非破损检测、桥梁现场荷载试验、桩基现场试验和试验数据的统计分析等。

       由于该书涉及内容涵盖面很广,而鉴于目前土木工程专业课程的不断调整,工程结构试验课程授课学时一再压缩,故依据实际情况,实际授课内容对教材的内容作了适当精选。选择内容包括:静载加载及其设备、静载检测仪器、工程结构静载试验、动载激振设备及测振仪器、工程结构动载试验、混凝土结构非破损检测等


     

     

    教学大纲:

      课程编号:

    课程名称:建筑结构试验 / Testing of Building Structure

    学时/学分: 24/1.5(含教学实验8学时)

    授课对象:网络教育专升本

    先修课程:《结构力学》、《结构动力学》、《混凝土结构》

    适用专业:土木工程专业

    开课学院、系或教研室:土木工程与建筑学院 土木工程系 土木工程结构实验室

    一、课程的性质与任务

    本课程是一门土木工程专业专业技术课,也是唯一独立开设的试验课。其任务是在结构或实验对象上,以仪器设备为工具,以各种实验技术为手段,在荷载或其他因素作用下,对结构或构件的工作性能有关的参数进行观测和测量,并对结构的性能作出评价,对结构的承载力作出正确的估计,同时也为验证和发展结构计算理论提供可靠依据。

    二、课程的教学内容、基本要求及学时分配

    (一)教学内容

    1、绪论
    该课程的性质、任务、目的、意义、发展史、现状、发展特点、学习内容、分类等。

    2、加载方法及设备
    重力加载、液压加载的概念,加载方法和原则以及要注意的问题;分配梁、支座、反力设施的概念及应用方法;垫板、滚轴、及反力设施计算等。

    3、静载检测的观测仪器
    电测仪器及常见的机械式及光学式观测仪。包括:(1)电阻应变片的原理;(2)电阻应变仪的原理(应变仪的桥臂特性);(3)温度效应的概念及温度补偿的方法;(4)静态电阻应变仪桥臂特性的各种实际应用;(5)仪器标定的概念及其应用;(6)观测仪使用时要注意的问题。

    4、静载检测
    检测方案的制定、加载图式的概念、加载程序、测点布置;三个重要概念:(1)正常使用短期荷载检测值;(2)荷载长期效应组合值;(3)短期承载力检测值。静载的挠度观测、初裂缝观测及钢筋混凝土结构(构件)的七个破坏特征;原始数据的整理及分析:(1)三个常用的测试曲线;(2)挠度计算;(3)结构(构件)的性能评定。

    5、动载检测仪
    动态激振设备系统及测振仪器系统的组成;电磁式和偏心式激振设备的应用;惯性式拾振器的力学原理,磁电式拾振器及压电式加速度计的原理及应用;放大器的微分积分原理,电荷放大器的原理以及动态应变仪的应用;现代动态测试系统的流程框图,其新的特性与传统仪器系统的比较;测振仪器系统的标定及应注意的问题。

    6、动载检测
    动载检测的意义及检测内容,其中包括:(1)动荷载特性的测试方法及应注意的问题;(2)结构自振特性(包括:结构的自振频率、阻尼、振型)的测试方法及应注意的问题;(3)结构动力反应(其中包括:动应变、振动变位图及动力系数的取得);实测波形数据处理和分析方法;有关实测波形的谐量分析方法。

    7、非破损检测
    回弹法、超声法的原理及两者综合法检测混凝土强度的检测规程及数据处理及评定方法。

    (二)基本要求

    1、绪论
    了解该课程的概况。

    2、加载方法及设备
    了解试验加载的基本设备、设施及加载的基本方法。

    3、静载检测的观测仪器
    熟悉各种测量的概念。要求掌握电测仪器的使用且能根据实际需要灵活应用。

    4、静载检测
    了解并掌握静载测试从方案的制定,加载步骤,试验观测,数据处理及结构或构件性能分析评定。

    5、动载检测仪
    了解动态激振和测振仪器设备系统以及各仪器设备的相关概念及其基本应用。

    6、动载检测
    熟悉动态测试的基本方法。尤其是结构自振特性的测试方法及其有关参数的计算方法以及动力反应中的结构动力系数的实测及计算技巧。

    7、非破损检测
    熟悉回弹法及超声法的基本原理,掌握从构件个数的选取,测区、测点的布置、数据处理以及混凝土强度评定的全过程。

    (三)学时分配

    本课程的教学时数为24学时,讲课与实验学时比例为2:1,具体学时分配如下表:

     

    (四)课程内容的重点、难点

    1、绪论
    重点:性质、任务、目的、分类。
    难点:该课程与工程结构理论,电算的数值计算方法等科学的联系及相互关系,及它在建筑结构学科中的特殊地位和作用。

    2、加载方法及设备
    重点:重力加载、液压加载及分配梁、支座、反力设施的概念,加载方法及应用。
    难点:液压加载原理,分配梁及反力设施计算等。

    3、静载检测的观测仪器
    重点:温度效应的概念及温度补偿的方法及桥臂特性
    难点:应变仪桥臂特性的运用。

    4、静载检测
    重点:荷载设计、观测设计、现场观测及结构性能评定。
    难点:荷载设计及结构性能评定。

    5、动载检测仪
    重点:惯性式拾振器的力学原理及现代测振仪器系统。
    难点:理解各类动态仪器原理。

    6、动载检测
    重点:结构自振特性的概念及实测方法以及数据处理。
    难点:脉动法的实测原理及频谱分析原理及方法。

    7、非破损检测
    重点:超声-回弹综合法实测混凝土构件强度的方法。
    难点:非破损检测混凝土强度的评定。

    三、课程改革与特色

    该课程是一门实践性很强,涉及知识面较广的专业技术课。采取教师授课与学生动手实验相结合的教学模式。尽量给学生以独立思考、自行设计、亲自动手的空间。教学中注重“实地实况”,技能传授,注重理论与实践相结合,注重培养学生解决实际问题能力,发挥个性创造力。

    四、推荐教材及参考书

    推荐教材:
    《土木工程结构试验》 主编:王天稳
    出版社:武汉理工大学出版社
    出版时间:2003年7月

    参考书:
    《土木工程结构试验与检测》 主编:周明华
    出版社:东南大学出版社
    出版时间:2002年9月

    《结构试验》 编著:马永欣 等
    出版社:科学出版社
    出版时间:2001年8月

    《建筑结构试验》第二版 主编:湖南大学等合编
    出版社:中国建筑工业出版社
    出版时间:1991年7月

    《工程结构试验》 编著:赵顺波 等
    出版社:黄河水利出版社
    出版时间:2001年4月

    五、课程考核的方式

      开卷

    实验教学大纲:

      课程编号:

      课程名称:建筑结构试验 /Testing of Building Structure

      实验总学时数: 8 学时

      适用专业:土木工程专业

      承担实验室:土木工程与建筑学院 土木工程系 土木工程结构实验室

    一、实验教学的目的和要求

      1、目的
      本实验教学旨在配合《建筑结构试验》课堂讲授内容,加强理论与实际的联系,使该课程中的重要内容和技术能通过教学实验得到进一步巩固和深化。

      2、要求
      本实验要求学生能动手参与实验。自己安装仪表,布置测点,调试仪器,数据记录,数据处理并分析评价。

    二、实验项目设置

     

    三、单项试验的内容和要求

      1、电阻应变片的粘贴技术

      使学生学会电阻应变片的选片原则,粘贴工艺。要求学生动手选片,打磨,粘贴。整个过程要求学生独立。(此单项实验学生可分成 4 组,每组不宜多于5~6人)

      所用主要设备:数字万用电表,兆欧表等。耗材:药棉,砂纸,丙酮, 502 胶水等。

      2、静态电阻应变仪桥路原理实验

      使学生熟悉静态电阻应变仪桥路原理,灵活应用桥臂特性。要求学生动手操作静态电阻应变仪,学会各式应变测量的桥路接线,按不同的实验目的进行测量。整个过程要求学生独立完成。(此单项实验学生可分成 4 组,每组不宜多于 5 ~ 6 人)

      所用主要设备:静态电阻应变仪,等强度悬臂梁,数字万用电表等。耗材:环氧树脂胶,各类小工具,导线等。

      3、标定压力传感器实验

      使学生熟悉传感器及了解标定的意义。要求学生动手按操作规程对荷重传感器进行标定,并作数据处理,得到标定值。整个过程要求学生动手参与。(此单项实验由于荷载压力设备数量有限,可依据荷载压力机台数决定学生分组数,每组不宜多于10人)

      所用主要设备:静态电阻应变仪,材料试验机,荷重传感器,数字万用电表等。耗材:环氧树脂胶,各类小工具,导线等。

      4、钢桁架非破坏静载实验

      此项实验为综合性试验。使学生掌握静载实验的全过程及评定方法。要求学生参与仪表的安装,布置测点,调试仪器,数据记录,数据处理及评价的全过程。(此单项实验学生可分成 4 组,每组不宜多于10~15人)

      所用主要设备:静态电阻应变仪,百分表,钢桁架,荷重传感器,数字万用电表等。耗材:环氧树脂胶,各类小工具,导线等。

      5、悬臂梁动力特性测定

      此项实验为演示实验。使学生熟悉动态测试仪器系统,了解结构自振特性的实测方法及数据处理。要求学生观摩整个动态测试中实测结构自振特性的全过程,并作实测波形的数据处理,计算有关的参数。(此单项实验由于动态测试仪器系统有限,又由于为演示试验,可依据实际情况决定学生分组数,每组不宜多于10~15人)

      所用主要设备:动态应变测试系统,等强度悬臂梁,数字万用电表等。耗材:环氧树脂胶,各类小工具,导线等。

    课程特色

      该实验教学,注重加强学生在基本操作和技能方面的训练,某些最基本的操作技能尽可能在不同的实验中多次运用,反复训练。培养学生独立观察、分析现象并归纳出结论的能力,有的实验可要求学生独立设计实验方案,自己安装调试仪器设备,培养学生独立思考和独立工作的能力。

    五、教材及参考书

      推荐教材:

      《土木工程结构试验》王天稳 主编 武汉理工大学出版社 2003.7

      参考书:

      《土木工程结构试验与检测》周明华 主编 东南大学出版社, 2002.9

      《建筑结构试验》 湖南大学等合编,中国建筑工业出版社,(第二版) 1991.7

      《建筑结构检测》 张亚非 编著 武汉工业大学出版社, 1995.7

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