天津市自考14323土木工程试验（实践）考试大纲

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：土木工程试验（含实践）                              课程代码：14322 14323

第一部分   课程性质与目标

一、课程性质与特点

《土木工程试验》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、课程目标与基本要求

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、掌握土木工程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、要求初步掌握土木工程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、与相关课程的联系与区别：

《结构力学》、《混凝土结构设计》、《钢结构》等是本课程的先修课程。本课程通过理论和实验学习环节，使自学应考者获得土木工程试验的基本知识和基础技能，在掌握已有的力学、结构等专业知识的基础上，能够进行一般土木工程试验的设计，并得到初步的训练和实践。

第二部分   考核内容与考核目标

第一章   绪论

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求学生了解土木工程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、考核知识点与考核目标

（一）概述（一般）

识记：结构试验与检测的任务、目的。

理解：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（次重点）

识记：结构试验分类方法和内容。

理解：试验方案内容要求

试验准备要求

试验过程与观测要求

试验结果分析要求

试验报告要求

（三）结构检测（次重点）

识记：结构检测分类的方法和内容。

理解：结构检测方法

第二章   加载方法与试验装置

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，正确选择和使用各种方法进行加载设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）加载方法（重点）

识记：常用静力加载设备和动力加载设备，常用加载法的概念和特点。

理解：各种加载方法的加载原理。

应用：液压加载法在各种结构试验中的简单应用。

（二）承力支座和承力架（重点）

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、构造和作用。

理解：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。

应用：各种装置在实际结构试验中的简单应用。

第三章   量测仪器与量测方法

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求学生理解结构试验数据采集的意义和作用，以及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观测设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）传感器（重点）

识记：各种传感器的类型与特点。

理解：各种传感器的工作原理。

应用：电阻应变计在实际结构试验中的简单应用。

（二）数据采集仪（重点）

识记：数据采集仪参数。

理解：电阻应变仪量测原理。

应用：电阻应变仪测量电桥。

（三）量测方法（重点）

应用：应变、力、位移、裂缝等的量测方法。

第四章   数据处理与分析

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求学生了解试验数据的修约与换算，理解试验数据的误差来源，掌握试验数据误差分析方法以及静力试验数据处理方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）试验数据的修约与换算（一般）

识记：数值修约规则。

（二）试验误差及误差分析（重点）

识记：误差分类及其内容。

应用：误差类型与分析。

（三）静力试验数据处理与分析（重点）

识记：误差的检验方法。

理解：试验结果的表达方式。

第五章   静力试验

一、学习目的与要求

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

二、考核知识点与考核目标

（一）加载方法（重点）

识记：结构静力加载试验的含义。

理解：结构静力加载试验的加载制度的含义。

（二）构件的静力试验（重点）

识记：各构件试验的安装和加载方法。

理解：等效荷载的含义，挠度计算，裂缝量测，应变量测。

第六章   动力测试

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动力反应的含义，掌握结构动力特性和动力反应的测试方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）动力测试系统与观测方法（次重点）

理解：拾振器的选择和布置。

（二）结构动力特性测试方法（重点）

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。

理解：结构动力特性测试的意义，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。

应用：结构自振频率和阻尼比的确定。

（三）结构动力反应测试（重点）

识记：结构动力反应测试的内容和测试方法。

理解：结构动力反应与动力特性试验的区别，结构动力系数的含义。

第七章   抗震试验

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求学生掌握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、考核知识点与考核目标       

（一）拟静力试验（重点）

识记：低周反复加载试验加载制度的类型和方法。

理解：结构拟静力试验与静力加载试验的区别和意义。

（二）拟动力试验（重点）

识记：结构动力加载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。

理解：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。

第八章   建筑结构检测

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、拔出法检测混凝土强度的原理和测试方法，了解混凝土等内部缺陷的检测技术、砌体强度测试方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）混凝土结构检测（重点）

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。

理解：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。

应用：回弹法检测混凝土强度。

（二）砌体结构检测（次重点）

识记：砌体强度测定方法含义，原位轴压法和扁式液压顶法试验装置和检测技术。

理解：原位轴压法和扁式液压顶法的工作原理。

（三）钢结构检测（次重点）

识记：钢材强度测定方法，钢材和焊缝缺陷的检测方法。

理解：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。

第三部分   有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

    本课程的能力考核目标共分为三个能力层次：“识记”、“理解”、“应用”。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
    识记：能够识别和记忆本课程中的有关名词、概念及规律的主要内容，并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。

    理解：能够领悟和理解本课程中有关概念及规律的内涵，全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，并能够根据考核的不同要求，对问题进行逻辑推理和论证，做出正确的判断、解释和说明。

应用（包含简单应用和综合应用）：通过理论和实验学习环节，使自学应考者在理解掌握土木工程试验与检测仪器使用方法、量测方法等的基础上，独立完成简单试验与检测。同时，针对实际工程，能综合运用本课程中的试验与检测方法解决较为复杂的工程试验问题。

二、指定教材

指定教材为考生自学、社会助学和考试命题的依据。

指定教材：《土木工程结构试验与检测》（第2版） 刘明主编 高等教育出版社 2021年1月

三、自学方法指导

1、自学时必须要认真阅读教材，开始阅读每一章之前，应先认真学习大纲中有关该章的考核知识点、自学要求以及对知识点的能力层次要求和考核要求。以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、使用教材时，应注意将精读与泛读相结合，应在泛读即通读的基础和掌握较全面的知识背景条件下，对考核知识点进行重点地逐段细读，逐句推敲，以求做到对基本概念深刻理解，对历史脉络彻底弄清，对基本理论牢固掌握。切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地抓考核知识点，以免生吞活剥，不能真正地理解和灵活地运用。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念术语、试验方法等加以整理，归纳出要点，从而加深对问题的认知、理解和记忆。有利于突出重点，并涵盖全部课程内容，同时锻炼提高自己的自学能力。

4、在自学过程中，既要注重理论知识，也应重视实际运用能力的培养。如通过误差分析判别试验数据的可靠性，针对具体工程要求设计试验方案等等。要通过完成练习思考题、撰写小论文，锻炼自己分析论证及书面表达的能力。

四、对社会助学的要求

1.社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研自学考试指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确导向。

2.要正确处理基础知识和应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、理解与应用联系起来，把基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的分析问题和解决问题的能力。

3.要正确处理重点、次重点和一般的关系。课程内容有重点、次重点和一般之分，但考试内容是全面的，而且三者之间是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，切勿孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题。

4．助学学时建议。本课程共3学分，其中理论课2学分，助学建议不少于36学时；实践课1学分，助学学时建议不少于18学时。

理论课程学时分配见下表，考生也可参考该表安排自学时间。

五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试的内容。

2、试卷中对不同能力层次要求和试题所占的比例大致是：“识记”为30%，“理解”为50%，“应用”为20%。

3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在每份试卷中所占比例依次为2：3：3：2左右。

4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5、试题题型一般分为：填空题、单项选择题、简答题和计算题等。

6、考试采用闭卷笔试，考试时需携带直尺和无任何存储功能的普通计算器。考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分为及格。

六、 题型示例（样题）

（一）填空题

电阻应变仪的主要测量方式主要有：           、            和            。

（二）单项选择题

结构静力试验的加载制度分为（     ）阶段

A、1个      B、2个     C、3个    D、4个

（三）简答题

简述回弹法检测混凝土强度时的影响因素。

（四）计算题

某长度为1000mm的悬臂梁自由端承受集中荷载作用。通过试验测得固定支座端的竖向位移为0.3mm，固定端支座转角为0.1°，集中荷载作用点处的竖向位移为8mm，求受力点处的竖向挠度值。

七、实践考核内容与实施要求

（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

要求学生正确掌握零电阻应变计、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。

（二）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整理。

（三）回弹法检测结构混凝土强度

要求学生正确掌握回弹仪的使用技术，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。