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华南理工大学建筑结构试验自学考试大纲(课程代码:02448)

发布:2022-12-24 19:59:17   点击:

Ⅰ课程性质与课程目标



一、课程性质和特点

建筑结构试验课程是全国高等数育自学考试建筑工程专业(独立本科段)必考的专业课。是为培养和检验自学应考者的建筑结构试验的理论知识、试验设计和实施能力而设立的一门综合性的专业技术课程。

二、课程目标

本课程设置的目标是

(1)培养学生理论联系实际及实践是检验真理唯一标准的正确思想。

2)掌握建筑结试验设计的一般原则和方法,具有制定和实施一般结构试验方案的初步能力

(3)要求初步掌握结构试验常用的测试仪器、加载设备的基本原理和使用方法,对先进的试验设备、测试技术和发展方向要有所了解。

(4)掌握基本的试验技术,能进行一般结构试验的仪器设备的操作及试验现象的观测,并具有处理试验数据、评定结构构件性能和编写试验报告的初步能力。

三、与相课程的联系与区别

本课程的先行课程为:物理、建筑材料、材料力学、结构力学、混凝土结构设计、钢结构。本课程通过理论和实验学习环节,使自学应考者获得建筑站构试验的基本知识和基础技能,在掌握已有的物理,力学,材料和结构等专业知识的基础上,根据本专业设计、施工和科学研究的雪要。能够进行一般建筑结构试验的设计,并得到初步的训练和实践。

四、课程的重点和难点

本课程的重点是:通过理论和实验学习环节,使自学应考者获得建筑结构试验的基本知识和基础技能,在掌握已有的物理、力学,材料和结构等专业知识的基础上,根据本专业设计、施工和科学研究的需要,能够进行一般建筑结构试验的设计,并得到初步的训练和实践。难点是:综合运用所学知识进行结构试验设计、试验结果分析和编写试报告。



Ⅱ考核目标


本大纲在考核目标中,按识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应到的能力层次要求。因个人能力层次是递升的关系,后者必建立在前者的基础上,各能力层次的含义是:

识记(Ⅰ)要求考生能够识别和记忆本课程中有关建筑结构试验概念及规律的主要内容(如定义、定理、定律、表达式、公式、原理、重要结论,方法及特征、特点等),并能根据考核的不同要求,做正确的表述、选择和判断。

领会(Ⅱ):要求考生能够领悟和理解本课程中有关结构试验概念及规律的内及外延,理解各种结构试验方法的确切含义,特点和适用条件,能够鉴别关于概念和特点的是而非的说法:理解相关知识的区别和联系,并能根据考核的不同要求对结构试问题做出正确的判断,解释和说明

简单应用(Ⅲ):要求考生能够根据已知的知识和试验数据、条件。对结构试验向题进行推理和论证,得出正确的结论或做出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。还可运用本课程中的少量知识点,利用简单的数学方法分析和解決一般应用问题如简单的计算、绘图和分析等。

综合应用(Ⅳ):要求考生能够面对具体、实际的结构试验问题,并能探究解决问题的方法,给出试验的设计,并根据试验结果得出正确的结论,如分析、计算、绘图和论证等。



Ⅲ课程内容与考核要求


第1章   结构试验概论

一、学习目的与要求

通过本章学习,了解结构试验与结构理论和工程实践的关系及其在结构学科发展中的地位和作用,明确结构试验的任务、目的和分类

二、课程内容

结构试验的任务,结构试验的目的,结构试验的分类。

三、考核知识点与考核要求

 (一)结构试验任务

识记:结构试验的具体任务。

领会:结构试验在工程结构学科发展中的作用和意义。

 (二)结构试验的目的识记:结构试验的具体目的。

领会:结构试验能够解决的工程间

 (三)结构试验分类

识记:结构试验分类的方法和内容。

领会:各类试验的特点和应用的范围

四、本章重点、难点

本章重点是结构试验的分类、各类结构试验的特点和应用范围


第2章  结构试验设计

一、学习目的与要求

通过本章学习,培养学生具有结构试验设计和组织结构试验的初步能力,要求学生掌握试验设计中的试件设计、荷载设计和观测设计三个主要部分的内容和它们之间的相互关系,以及如何控制结构试验可能产生的各种误差。

二、课程内容

结构试验设计概述;结构试验的试件设计,包括试件形状、试件尺寸、试件数量及结构试验对试件设计的要求;结构试验的载设计,包括试验加载图式的选择与设计、试验加载装置的设计,结构试验的加载制度;结构试验的观测设计,包括观测项目的确定、测点的选择和布置、仪器的选择与测读原则:材料力学性能与结构试验关系;结构试验的误差:试验方案实例。

三、考核知识点与考要求

(一)结构试验设计概述

识记:结构试验设计的主要环节。

领会:结构试验各主要环节的具体内容及各环节之间的关系。

(二)结构试验的试件设计

识记:结构试验对试件设计的要求及需考虑的具体内容。

领会:结构试验对试件尺寸的制约因素,尺寸效应对试件结果的影响,试件形状与结构边界条件模拟,试件数量与影响试件性能参数的关系,试件加载设计和观测设计的要求。

(三)结构试验的荷载设计

识记:各种荷载加载的含义,加载图式选择和设计原则,等效荷载的意义,超静定整体结构中框架梁、柱节点试验时的荷载图式和边界条件模拟,试验装置设计的要求,试验加载制度的含义。

领会:不同试验加载方案的特点和注意事项,试验改变加载图式或采用等效荷载的原,试验装置的强度、刚度以及边界条件的模拟对试件的影响,不同类型的结构试验的加载方法和加载程序。

综合应用:各种试验加载方案在实际结构试验中的应用,等效荷载在结构试验中的应用,结构试验采用等效荷载的计算和求解。

(四)结构试验的观测设计

识记:结构试验观测设计的内容,测点布置原则,选择仪器的要求,仪表测读和数据采集的注意事项。

领会:结构试验观测设计的重要性,控制测点和校核测点的作用,按被测值要求选择仪器量程和最小分度值的意义。

简单应用:测点布置在结构试验中的应用。

(五)材料力学性能与结构试验的关系

识记:结构试验方法对强度指标的影响。

领会:结构试验加载速度对强度的影响。

(六)结构试验的误差

识记:结构试验各种误差的由来,控制误差的作用。

领会:控制试件制作误差的方法,控制材料强度误差的指施。试验方法标准化的意义。

四、本章重点、难点

本章重点是结构试验的荷载设计和观测设计。难点是等效荷载在结构试验中的应用,结构试验采用等效荷载的计算和求解。



第3章结构试验设备和仪器

一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生掌握实验室和现场试验常用的加载方法和试验装置。理解结构试验数据采集的意义和作用,测量仪器的工作原理和应用范围,正确选择和使用各种方法进行加载设计和观测设计。

二、课程内容

结构试验的静力加线设备和动力加载设备;荷截支承设备和试验台座;结构试验的

量测仪器,包括传感器和数据采集系统。

三、考核知识点与考要求

(一)结构试验的加载设备

识记:结构试验的常用静力加载设备和动力加载设备。重物加载法、液压加载法、机械力加载法、气压加载法、惯性力加载法、离心力加载法、电磁加载法、人工激振法、环境随机振动激振法,模拟地震振动台等方法的概念和特点。

领会:各种加载方法的加载原理。

简单应用:液压加载法在各种结构试验中的应用。

(二)荷载支承设备和试验台座

识记:结构试验的各种类型支座的形式与构造,各种荷载支承机构的作用,试验台座的类型、作用和构造

领会:荷载支承设备和试验台座与模拟结构构件受力和边界条件的关系。

简单应用:各种装置在实际结构试验中的应用。

(三)结构试验的量测仪器

识记:量测仪器的不同分类,电测传感器的主要组成,电阻应变计的原理和灵敏系数的含义。电阻应变仪测量电桥的特性和应用,振动传感器的类型和特点。

领会:各种量测仪器的工作原理

综合应用:量测仪器在各科结构试验中的应用。

四、本章重点、难点

本章重点是结构试验的加载设备名称及其应用场合,各种支座、支承机构和台座,各种传感器,难点是电阻应变测量技术及其应用。




第4章  结构单调静力加载试验


一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生了解结构单调静力加载试验的作用和意义,了解结构单调静力加载试验的全过程,掌握结构单调静力加载试验的加载设计、观测设计和试验报告的编写。

二、课程内容

结构单调加载静力试验的加载制度;受弯构件试验;柱与压杆试验;屋架试验;钢筋混凝土楼盖试验;结构静力加载试验实例。

三、考知识点与考核要求

(一)结构单调加载静力试验的加载制度

识记:结构静力单调加载试验的含义

领会:结构单调静力加载试验的加载制度的含义

(二)受弯构件试验

识记:受弯构件试验的安装和加载方法,挠度、应变测点布置和支座沉降修正,应力集中区的测点布置。

领会:等效荷载的含义,挠度计算,裂缝测量。

综合应用:结合课程试验,根据试验结果计算分析试件变形和截面应力分布

(三)柱与压杆试验

识记:受压构件的边界条件,加载装置,试验观测内容和测点布置。

领会:受压构件与受弯构件比较,双肢柱试验。

(四)屋架试验

识记:屋架试验的支座和边界条件,各种加载方法和相应的加载装置,观测内容和测点布置。

领会:侧向支撑布置原则,杆件内力、节点应力及预应力锚头性能测量的布点京则。

(五)钢筋混凝土楼盖试验

识记:试验荷载布置原则,试验观测设计和测点布置。

领会:钢筋混凝土楼盖试验中自重作用下的挠度和应力的反推方法。

四、本章重点、难点

本章重点是受弯构件和受压构件的单调静力加载试验方法,难点是根据受弯构件的试验结果进行试件挠度和应力计算。



第5章结构动力试验


一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生重点了解结构动力特性和结动力响应的含义,掌握结构动力特性和动力响应的测试方法

二、课程内容

结构动力特性量测方法,包括人工激振法量结构动力特性、环境随机振动法测量结动力特性:结构动力响应量测方法;结构动力试验实例。

三、考核知识点与考核要求

(一)结构动力特性量测方法

识记:结构动力特性试验测试的内容,人工激振法和环境随机振动法测量结构自振特性的方法

领会:结构动力他行测试的意义,人工激振法测量结构动力特性的原理,环境随机振动法测量结构动力特性的原理

简单应用:结构自振频率和阻尼比的确定。

(二)结构动力响应量测方法

识记:结构动力响应测试的内容和测试方法

领会:结构动力响应与动力特性试验的区别,结构动力系数的含义。

四、本章重点、难点

本章重点是结构自振特性的测量方法,难点是结构自張频率和阻尼比的确定。



第6章结构抗震试验


一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生了解和掌结构抗震静力加载试验和动力加载试验的加载制度。以及不同试验方法的特点

二、课程内客

结构抗震静力加载试验:结构抗震动力加载试验;结构抗震试验实例

三、考知识点与考核要求

(一)结构抗震静力加载试验

识记:低周反复加载试验加载制度的类型和方法,砖石及砌体墙体、钢筋混土框架梁柱节点的试件设计、加载装置、观测设计。

领会:结构抗震静力加载试与结构单调静力加载试验的区别和意义。

(二)结构抗震动力加载试验

识记;结果动力加安试验的加载制度和加载设计,模拟地震振动台试验输入地震波的类型

领会:结构抗震动力加载试验与结构抗震静力加载试验的区别,一次性加载和多次性加载的区别,强震观测与天然地

结构动力试验的意义

四、本章重点,难点

本章重点是结构抗震静力加载方法和结构抗震动力加载方法,难点是静力加载试验方法和模拟地震振动台试验方法。



第7章 结构现场检测技术


一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生了解结构非破损检测技术在结构工程中应用的意义,掌握回弹法,超声脉冲法。超声回弹综合法、钻芯法、拨出法检测混凝土强度的原理和测试方法,了解混土内部缺陷的检测技术、砌体强度测试方法。

二、课程内容

混凝土结构非破损检测技术,包括回弹法检测混凝土强度、超声脉冲法检测混凝土强度、超声回弹综合法检测混凝土强度、钻芯法检测混凝土强度、拨出法检混土强度、超声法检测混凝土缺陷;砖石和砌体结构的现场检测技术;钢结构现场检测技术

三、考知识点与考核要求

(一)混凝土结构非破损检测技术

识记:非破损检测技术的含义,混凝土结构非破损检测技术的分类和特点。回弹法检测混凝土的含义,影响因素,碳化深度测量方法。超声波法检测混凝土强度的含义,测区选择和测点布置。钻芯法检测混凝土强度的含义。超声波检测混凝土缺陷的方法。钢筋位置和钢筋锈蚀的检测

领会:非破损检测技术在结构工程中应用的意义,不同检测方法的特点和适用

简单应用:结合课程试验,能应用回弹法检测混凝土强度

(二)砖石和砌体结构的现场检测技术

识记:砌体强度测定方法的含义,原位轴压法和扁顶法的试验装置和检测技术。

领会:原位轴压法和扁顶法的工作原理

(三)结构现场检测技术

识记:钢材强度测定方法,钢材和焊缝缺陷的检测方法。

领会:超声波法检测钢材和焊缝内部缺陷与检测混凝土内部缺陷的共同点和区别。

四、本章重点、难点

本章重点是混凝土结构非破损检测技术及其应用场合,砖石和砌体结构的现场检测方法;难点是回弹法检测混土的强度



第8章结构模型试验

一、学习目的与要求

通过本章学习,要求学生了解结构模型试验的相似理论及其相似判据的推导方法,了解弹性模型和强度视型的含义,常用的模型材料及其特点

二、课程内容

相似定理,相似现象的性质,相似判据的确定,相似现象的充分必要条件:极型设计:模型材料。

三、考核知识点与考核要求

(一)相似定理

识记:结模型相似的含义,相似判据确定的方法,模型相似的充分必要条件。

领会:相似常熟与相似条件的关系。

(二)模型设计

识记:弹性模型和强度模型的含义,模型设计的程序。

领会:结构静力模型试验的相似常数,结构动力模型试验的相似常数

(三)模型材料

识记:弹性模型材料的要求,强度模型材料的要求。

领会:用弹性模型材料及其特点,常用强度模型材料及其特点

四、本章重点、难点

本章重点是模型相似定理,模型设计和模型材料:难点是相似判据的确定。





Ⅳ关于大纲的说明与考核实施要求

一、自学考试大纲的目的和作用

课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。

课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度,规定了课程自学考试的范围和标准。因此它是编写自学考试教材和辅导书的依据,是社会助学组织进行自学导的依据,是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据,也是进行自学考试命题的依据。

二、课程自学考试大纲与教材的关系

课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据,教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围,教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。

三、关于自学教村

《建筑结构试验》,全国高等教育自学考试指导委员会组编,施卫星主编,武汉大学出版社出版,2016年版。

四、关于自学要求和自学方法的指导

本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此,课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。

为有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,在章节基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。

本课程共3学分(包括实验内容的1学分)。

五、应考指导

 1.建筑结构试验是建筑工程专业的一门专业技术课,也是一门综合性的应用学科学应考者应综合应用物理、材料力学、力学、建筑材料、工程结构、结构抗震等学科的知识来解决结构试验中的有关仪器设备原理、结构试验加载设计、测点布置、材性能、结构评定等方面的诸多问题。

 2.本课程以结构试验设计、结构单调静力加载试验、结构动力试验、构抗震试验,结构现场测试技术等章内容为重点。要求自学应考者掌握结构试验的仪器设备原理,特点和基本使用方法,为结构试验的荷载设计和观测设计服务。

自学应考者应在全面系统学习各章内容的基础上,弄清结构试验的工作过程和规律,掌握各章节之间的关系,有计划、有重点地学习各章内容,循序渐进,步步深入。

 3.建筑结构试验课程的实用性较强,学习中应做到理论联系实践,通过教学实验,增强感性认识,有助于更深刻地领会教材的相关内容,提高分析问题和解决问题的能力。

六、对社会助学的要求

 1.本课程的社会助学者应根据建筑结构试验自学考试大纲规定的考试内容和目标对自学应考者进行切实有效的辅导,帮助学生把学习的正确导向。

 2.社会助学者应通过教学实验,指导学生理论联系实践,加深对教材相关内容的理解,培养和提高自学者分析问题和解决问题的能力。

 3.为帮助自学应考者对课程内容的理解,杜会助学者尽可能结合生产和科研工作实例,利用现代教育手段进行辅导讲解,开阔学生视野。

七、对考核内容的说明

 1.本课程要求自学应考者学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成,在自学考试中成为考核知识点。

 2.本课程以结构试验设计,结构单调静力加载试验、结构动力试验、结构抗震试验,结构现场测试技术等章内容为重点。自学应考者通过掌握结构试验的仪器设备原理、特点和基本使用方法,综合应用各方面的知识,进行结构试验的荷载设计和观测设计。

 3.由于各知识点在本课程中的地位,作用以及知识自身的特点不同,自学考试对各知识点按识记、领会、简单应用、综合应用四个认知层次确定其考核要求。

八、关于考试命题的若干规定

 1.本课程采用笔试方式考试,闭卷,考试时间为120分钟,需要携带有刻度的直尺和无任何存储功能的计算器。

 2.本大各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目,都属于考核的内容。考试命题既要覆盖到章,又要避免面面俱到。要注意突出课程的重点、章节重点,加大重点内容的覆盖度。

 3.命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题目,考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握,对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题

 4.本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为:识记占20%,领会占30%,简单应用占30%,综合应用占20%。

 5.要合理安排试的难易程度,试题的难度可分为:易,较易,较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比一般为:2:3:3:2

 6.课程考试命题的主要题型有单项选择题,填空題、简答题、设计计算题,题见本题型举例。

在命题工作中应按照本课程大钢中所规定的题型命制,考试试卷使用的题型可以略少,但不能超出本课程对题型规定


V建筑结构试验课程教学实验自学考试大纲


一、课程教学实验的作用和任务

建筑结构试课程教学实验是本课程理论联系实践的重要数学环节。通过实验,帮助学生进一步领会本课程有关章节的内容和它在发展结构学科中的作用,培养学生科学实验的实践能力和严求实的科学态度,提高对实践是检验真理唯一标准的认识。

二、教学实验的基本要求

本课程结合试验仪器设备,结构单调静力加载试验、结构动力特性试验以及混凝土结构回弹法检测强度等有关章节统一安排教学实验内容如下:

实验(一)电阻应变计、电阻应变仪、百分表和电阻应变式电测位移计的使用。要求学生正确零电阻应变计,电阻应变仪、百分表和电阻应变式电测位移计的使用和操作技术,电桥桥路连接方法,验证电桥的桥臂特性和桥臂系数。

实验(二)钢架的静力试验

要求学生进行结构试验设计,即按试验目的要求进行荷载设计和观测设计,确定试验加设备、试验装置和制定加载制度,进行测点布置和仪器选择。通过实验,掌握结构单调加静力试验的全过程。通过整理试验报告,进行试验数据整理计算和曲线絵制的基本训练,并对试结果作出正确评价。

实验(三)动态量测仪器的使用和结构动力特性测量。

要求学生正确掌握压电式加速度传感器和数据采集系统的操作使用,学习结构动力特性的测量和试验结果的整理。

实验(四)回弹法检测结构混凝土强度

要求学生正确掌回弹仪的使用技术,学习回弹法检测混凝土强度的试验操作、碳成化深度的量测,熟悉混凝土强度的换算与推定。

三、有关说明和实施要求

 1.各助学点或主考院校可按实际条件和可能,选择其中两个实验供应考者进行实验教学。

 2.各主考院校和助学点可按本地实际条件编写实验指导书和实验报告要求,供自学应考者学习参考。

四、自学参考书

 1.同建筑结构试验自学考试大纲。

 2.建筑结构试验教学实验指导书(由各主考院校按本大解要求负责提供)。


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