《结构试验B下》课程简介 本课程是土木工程城市与地下空间专业、智能建造专业与土木工程专业的一门专业必修课程。本课程开设有刚架试验等四个单项试验，学会运用实验手段的方式、对各种实际结构受力运用实验技术和方法进行分析和研究得到合理结论；能使用试验检测的常用工程测试仪器设备对《结构试验B下》课程中的四个单项试验项目中不同试验对象进行测试和分析；初步具备利用实验手段进行科学研究的能力。 学分：0.5学分 课程总学时：16学时 其中实验16学时 ,上机0学时。 适用专业:土木工程、城市与地下空间专业、智能建造专业与土木工程专业 先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、结构设计原理 开课学院、实验室：土木工程学院、结构实验室 一、实验教学目标与要求 1、课程思政教学目标：通过本课程四个单项试验的教学，培养学生的爱国主义精神和家国情怀 ，具体通过刚架桥梁的应用实例和其他工程结构的单项试验的学习，激发学生时不我待、为中华之崛起而读书的激情，并落实在实际的行动中，为中华伟大复兴做贡献。 2、课程教学总目标：通过本课程共设置有刚架试验、钢筋混凝土梁斜截面破坏试验、超声回弹综合法测试混凝土强度试验、钢筋混凝土柱受压试验测定试验、拱结构受力试验、连续梁结构影响线实验、简支梁桥荷载横向分布系数模型实验等七个单项试验项目，对不同专业方向选做不同选开试验项目，要求学生学会运用实验手段的方式、对各种实际结构受力运用实验技术和方法进行分析和研究得到合理结论；能使用试验检测的常用工程测试仪器设备对工程实际中的不同试验对象进行测试和分析、撰写试验报告；初步具备利用实验手段进行科学模拟和研究的能力。 3、课程目标与学生能力培养的关系：能够基于科学试验原理、采用科学方法对复杂的试验问题进行研究，包括设计实验、采集、分析与解释数据，并通过综合所学知识得到科学合理有效的试验结论。 4、毕业要求—课程目标关系（OBE结果导向） 表1 实验教学目标-毕业要求关系表 实验教学目标 毕业要求 指标点 与毕业要求指标点关联度 1. 具备设计和实施土木工程复杂问题相关实验的能力，掌握与工程有关的实验方法，并能分析实验数据，通过信息综合得到合理结论。 5.2 H 2. 能使用常规工程测试仪器对土木工程材料和结构的性能进行测试或分析。 6.4 H 注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。如毕业要求未明确区分指标点，则“毕业要求”与“指标点“”两项字段合并。 二、实验项目名称和学时分配 表2 实验项目名称及学时分配表 序号 实验项目名称 学时分配 必开或选开 实验类型 分组人数 所支持实验教学目标点 1 刚架试验 4 选开 综合 6～10 5.2、6.4 2 钢筋混凝土梁斜截面破坏试验 4 选开 综合 6～10 5.2、6.4 3 超声回弹综合法测试混凝土强度试验 4 必开 综合 6～10 5.2、6.4 4 钢筋混凝土柱受压试验 4 选开 综合 6～10 5.2、6.4 5 拱结构受力试验 4 选开 综合 6～10 5.2、6.4 6 连续梁结构影响线实验 4 选开 综合 4～6 5.2、6.4 7 简支梁桥荷载横向分布系数模型实验 4 选开 综合 4～6 5.2、6.4 8 缆索支承桥梁索力测试 4 选开 综合 6～10 5.2、6.4 注：1. 序号1、2、3一般为一般专业共同开设的试验项目，智能建造专业做序号2、3、5、7四个单项试验，除桥梁专业选序号7简支梁桥荷载横向分布系数模型实验或序号8缆索支承桥梁索力测试，其他专业均选开序号6连续梁结构影响线实验，城市与地下空间专业开设序号1、3、4、6四个单项试验。 三、单项实验项目的内容、要求 1．刚架试验 实验目的：（a）通过理论学习掌握超静定结构的特点和计算方法。（b）通过试验要求学生了解超静定结构在单点与两点加载的受力和变形特点。（c） 掌握反位加载方法、位移测试和应变测试方法。（d）要求学生掌握刚节点的评判准则，刚节点与反弯点的特点及其在弯矩图中的应用，弯矩图与变形图之间的图形关系，培养学生的工程素养与专业技能。 实验内容与要求：（a）在五级荷载作用下，通过对刚架所设计测点在所用加载方案下进行应变和变形（线位移与角位移）测量；（b）荷载对中与千斤顶的使用。（c）刚节点的角度测量。（d）对实验数据进行分析计算。 主要仪器：刚架模型、千斤顶压力传感器 测力仪电阻应变仪百分表　倾角仪等。 软件环境要求：无振动、无磁场干扰。 2. 钢筋混凝土梁斜截面破坏试验 实验目的：（a）掌握结构实验方案的制定，通过实验了解钢筋混凝土梁抗剪破坏的特征。（b）掌握结构实验常用仪器的使用方法及要求，提高学生动手能力及解决问题能力。（c）研究剪跨比对混凝土梁破坏形态的影响。 实验内容与要求：（a）用预制好的钢筋混凝土梁，设计钢筋混凝土梁抗剪实验方案。（b）进行钢筋混凝土梁斜截面破坏试验。（c）观测裂缝的形成与开展及构件的破坏形态。 主要仪器：钢筋混凝土梁 支墩 反力架 静态电阻应变仪，压力传感器 测力仪 读数显微镜。 软件环境要求：无磁场干扰、无机械振动干扰。 3.超声回弹综合法测试混凝土强度试验 实验目的：（a）掌握弹性法和超声－回弹综合法测试混凝土强度的原理。（b）掌握混凝土无损法检测服役混凝土结构的质量与缺陷的基本方法。（c）掌握对现场测量值的数据处理。（d）学会非金属超声波检测仪与回弹仪的使用方法。 实验内容与要求：（a）利用回弹综合法测试混凝土强度。（b）利用回弹综合法测试混凝土强度。（c）混凝土的龄期符合试验使用要求。 主要仪器：非金属超声波检测仪；回弹仪。 软件环境要求：无振动、无磁场干扰。 4.钢筋混凝土柱受压试验： 实验目的：（a）学会结构试验方案设计。（b）通过对钢筋混凝土柱进行试验，对钢筋混凝土柱受压破坏进行研究。（c）掌握试验所用仪器的使用方法，提高学生动手能力及分析、解决问题能力。（d）培养学生科研意识与动手能力。 实验内容与要求：（a）对钢筋混凝土柱分级加载，直至破坏。（b）对筋混凝土柱制定偏压试验方案。测试加载过程中的挠度、混凝土的应变、受拉钢筋应变、裂缝的宽度。（d）观测裂缝的形成与开展及构件的破坏形态。 主要仪器：压力机、应变测试系统、读数显微镜、万用表、百分表、磁性表座、升降平台、安全围护装置等。 软件环境要求：无磁场干扰、无机械振动干扰。 5. 拱结构受力实验 实验目的：（a）加深对拱结构（无铰单裸拱和三连裸拱）传力过程、内力分析规律等的认识。（b）通过实验测试数据，计算指定截面的内力和挠度，与理论数据进行对比。（c）通过实验掌握不同拱结构的受力特点。 实验内容与要求：（a）对两个钢板拱模型——单裸拱（无铰）和三连裸拱，进行荷载分布规律实验。（b）对于单裸拱，通过移动加载装置，作用以下集中荷载：单个集中荷载作用拱跨中；单个集中荷载作用拱跨中一侧边缘；单个集中力分别作用于拱1/4位置。（c）通过布置的百分表和应变测点测试出以上荷载的跨中位置的挠度、顶板应变和底板应变。（d）对于三连裸拱，通过移动加载装置，作用以下集中荷载：（1）荷载分别作用在第一、二孔跨中L/2时，量测第一、二孔跨中、四分点及左右支点截面的内力和挠度；测各墩台顶面的水平位移及转角；（2）在1号墩顶产生单位水平变位时，量测第一、二孔跨中、四分点及左右支点截面的内力和挠度。 主要仪器：拱结构模型、万用表、导线、电阻应变片、静态应变仪、百分表及磁性表座、加载系统。 软件环境要求：无磁场干扰、无机械振动干扰。 6. 连续梁结构影响线实验 实验目的：（a）加深对《结构力学》课堂所学理论知识的理解,初步培养试验研究动手能力及结构计算分析能力。（b）增强对连续梁结构基本构造特征，支座的功能与作用等感性认识。（c）深化理解荷载作用下，结构的传力过程，培养理论结合实际的能力，学会通过实验来检验理论的一般方法。（d）培养进行结构试验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。 实验内容与要求：（a）通过对连续钢梁模型进行加载，实验测定连续梁结构在移动荷载作用下，画出跨中截面弯矩影响线。（b）采用《结构力学》知识对跨中截面弯矩影响线进行计算，将实测结果与理论结果进行对比。 主要仪器：电阻式静态应变仪、连续梁、移动加载系统。 软件环境要求：无振动、无磁场干扰。 7. 简支梁桥荷载横向分布模型实验 实验目的：（a）增强对简支梁桥结构基本构造特征，以及肋、板、铰构造和支座的功能与作用等感性认识； （b）深化理解荷载作用下，多片主梁简支结构的传力过程，该桥型的受力特性及内力分布情况； （c）通过实验绘制两种模型的横向分布影响线，验证荷载横向分布计算理论的合理性； （d）培养学生理论结合实际的能力，学会通过实验来检验理论的一般方法； （e）培养学生进行结构试验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。 实验内容与要求：（a）两个五片T形简支梁（无横隔梁、三片横隔梁）的有机玻璃模型，集中力分别作用在其T梁的跨中位置（分别作用在5个肋梁上）。（b）量测各片梁的跨中位置的挠度和顶、底板的应力应变。（c）比较两组实验结果，选用适当的理论计算方法，将理论结果与实验结构进行对比。 主要仪器：简支钢结构T形简支梁模型、电阻式应变片、电阻式静态应变仪、百分表及磁性表座、杠杆加载系统 软件环境要求：无振动、无磁场干扰。 8.缆索支承桥梁索力测试实验 实验目的：（a）了解缆索支承桥梁索力测试的各种方法和过程。（b）了解不同索力测试方法的原理和前提条件。（c）初步了解索力对结构体系分析的作用。 实验内容与要求：（a）压力传感器测试锚固点的索力。（b）在高强钢丝表面粘帖钢筋应变片，通过应变仪直接读出钢丝的应变值。（c）高灵敏度拾振器测得索的振动频率。 主要仪器：高强钢丝，锚固座，应变片，数显应变仪，压力传感器、数据采集仪INV3008、压电式传感器、力锤、计算机、导线、接头、钢卷尺、游标卡尺等。 软件环境要求：无磁场干扰、无机械振动干扰。