《建筑工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》課程教學(xué)大綱

《建筑工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：16220024英文名稱：StructuralEngineeringTestandInspectionTechnology學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論16學(xué)時(shí)，實(shí)踐32學(xué)時(shí)先修課程：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程類別：專業(yè)方向課授課對(duì)象：土木工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：土木工程學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《建筑工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)方向課程，其基本概念和實(shí)驗(yàn)技術(shù)是土木工程師從事建筑結(jié)構(gòu)工程建設(shè)和研究的必備知識(shí)。本課程主要包括結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)試儀器和加載設(shè)備、結(jié)構(gòu)單調(diào)靜力加載試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試、結(jié)構(gòu)可靠性檢測(cè)的基本理論。以及綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方面的基本知識(shí)和基本技能以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)方法，樹立工程質(zhì)量意識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后在知識(shí)、能力及素質(zhì)發(fā)展等方面應(yīng)達(dá)到如下目標(biāo)：本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：具備運(yùn)用超聲檢測(cè)、位移檢測(cè)、應(yīng)變檢測(cè)、動(dòng)力檢測(cè)等技術(shù)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)和材料問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)和分析，能夠制定建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)試驗(yàn)方案，掌握結(jié)構(gòu)儀器操作規(guī)程，開展土木工程專業(yè)性實(shí)驗(yàn)。分析和解釋所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行，掌握檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理和結(jié)構(gòu)評(píng)定方法。課程目標(biāo)2：理解超聲檢測(cè)、位移檢測(cè)、應(yīng)變檢測(cè)、動(dòng)力檢測(cè)等采集系統(tǒng)的使用原理和方法，理解其局限性。熟悉專業(yè)常用的非金屬超聲檢測(cè)儀、加速度采集儀，非接觸應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)、疲勞試驗(yàn)加載系統(tǒng)等設(shè)備的使用原理和方法，并理解其局限性。具備根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，綜合分析既有建筑可靠性評(píng)價(jià)的能力，了解國(guó)內(nèi)既有建筑可靠性檢測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀和不足，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德修養(yǎng)和終生學(xué)習(xí)能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)4-2能夠基于科學(xué)原理，設(shè)計(jì)和開展土木工程專業(yè)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋，通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)10.4指標(biāo)點(diǎn)5-1掌握專業(yè)常用軟件的使用原理和方法，理解其局限性。了解專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。課程目標(biāo)20.6教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論基本要求：掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本任務(wù)和分類，了解結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本目的、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。德育要求：職業(yè)操守1集中講授課程目標(biāo)1、22結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本要求：掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、荷載設(shè)計(jì)、觀測(cè)設(shè)計(jì)的基本原理和方法，了解結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中安全和誤差控制措施等。重、難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、荷載設(shè)計(jì)、觀測(cè)設(shè)計(jì)的基本原理和方法德育要求：精益求精1集中講授，課堂討論課程目標(biāo)1、23結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載設(shè)備與量測(cè)技術(shù)基本要求：掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的重力加載法、液壓加載法、慣性力加載法，掌握試驗(yàn)量測(cè)設(shè)備的原理與使用方法。了解機(jī)械力加載法；氣壓加載法；荷載支承設(shè)備和試驗(yàn)臺(tái)座。重、難點(diǎn)：非電量電測(cè)以及各種電測(cè)傳感器的工作原理、適用范圍。德育要求：知行合一2集中講授、虛擬仿真課程目標(biāo)1、24結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)基本要求：掌握結(jié)構(gòu)單調(diào)加載靜力試驗(yàn)的加載制度，并通過(guò)基本構(gòu)件(梁)的實(shí)例介紹，掌握結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)中試驗(yàn)加載和觀測(cè)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。學(xué)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)資料來(lái)學(xué)習(xí)本章課程。重、難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)靜力加載制度德育要求：以人為本4集中講授、網(wǎng)絡(luò)課堂課程目標(biāo)1、25結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)基本要求：掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力加載試驗(yàn)的一般方法。了解結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的加載制度、環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)測(cè)量動(dòng)力特性。重、難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力試驗(yàn)的加載制度德育要求：萬(wàn)變不離其宗3集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、26結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理基本要求：掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)整理、誤差分析、結(jié)果表達(dá)方法重、難點(diǎn)：試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和換算德育要求：認(rèn)真1集中講授、討論課程目標(biāo)1、27超聲波檢測(cè)原理基本要求：熟悉超聲波檢測(cè)原理及其在土木工程中的應(yīng)用德育要求：舉一反三2集中講授、課堂討論課程目標(biāo)1、28鋼筋混凝土無(wú)損檢測(cè)基本要求：熟悉混凝土強(qiáng)度與彈性模量無(wú)損檢測(cè)原理；鋼筋位移及鋼筋銹蝕無(wú)損檢測(cè)原理；了解氯離子含量檢測(cè)原理；裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量檢測(cè)原理。重、難點(diǎn)：混凝土強(qiáng)度與彈性模量無(wú)損檢測(cè)原理；鋼筋位移及鋼筋銹蝕無(wú)損檢測(cè)原理德育要求：工匠精神2集中講授、業(yè)界精英進(jìn)課堂課程目標(biāo)1、2合計(jì)16如有實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)需再按以下格式繼續(xù)填寫序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1工字鋼簡(jiǎn)支梁?jiǎn)握{(diào)加載靜力實(shí)驗(yàn)必修：了解試驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)常用的各種試驗(yàn)裝置與加載方法，能在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)中選擇和設(shè)計(jì)加載方案，掌握液壓加載法。掌握結(jié)構(gòu)單調(diào)加載靜力試驗(yàn)的加載制度。測(cè)定工字鋼簡(jiǎn)支梁翼緣和腹板的應(yīng)力分布狀況，驗(yàn)證鋼梁的強(qiáng)度計(jì)算公式，由工字鋼截面應(yīng)力分布與發(fā)展趨勢(shì)，推測(cè)其整體失穩(wěn)與局部失穩(wěn)的形態(tài)。4綜合課程目標(biāo)1、22鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)必修：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件（適筋梁）的單調(diào)加載靜力試驗(yàn)。主要包括：試件安裝、加載方案、測(cè)點(diǎn)布置、撓度測(cè)量、應(yīng)變測(cè)量、裂縫測(cè)量、數(shù)據(jù)采集與整理等。了解結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的概念、目的、加載制度、邊界條件模擬、試驗(yàn)裝置等。驗(yàn)證受彎構(gòu)件平截面假定；觀察鋼筋混凝土適筋梁的裂縫開展過(guò)程及其分布形態(tài)；觀察鋼筋混凝土適筋梁的破壞過(guò)程及破壞形態(tài)，測(cè)定開裂荷載、屈服荷載及極限荷載。4綜合課程目標(biāo)1、23懸臂梁動(dòng)力特性試驗(yàn)必修：測(cè)定懸臂梁第一振型所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)周期和阻尼比。掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，了解人工激振法、環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法。了解結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力加載試驗(yàn)?zāi)康?、加載、主要試驗(yàn)結(jié)果等。熟悉動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀及記錄儀的操作和聯(lián)機(jī)的使用方法。學(xué)習(xí)用自由振動(dòng)法測(cè)定結(jié)構(gòu)的自振頻率和阻尼比。3驗(yàn)證課程目標(biāo)1、24六層框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)必修：六層框架結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架由結(jié)構(gòu)柱和板結(jié)構(gòu)組成，每層可按放一只加速度傳感器，通過(guò)各種試驗(yàn)來(lái)模擬高層建筑的振動(dòng)和地震響應(yīng)，以此來(lái)學(xué)習(xí)一般建筑結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等。了解地震模擬振動(dòng)臺(tái)的工作原理。利用模態(tài)分析理論對(duì)采集到的加速度信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，畫出振型圖。3綜合課程目標(biāo)1、25混凝土強(qiáng)度及彈性模量無(wú)損檢測(cè)必修：熟悉混凝土碳化深度檢測(cè)原理和方法，熟悉回彈儀的結(jié)構(gòu)，掌握使用方法。在恒壓條件下用回彈儀對(duì)試件進(jìn)行測(cè)量，整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。掌握超聲回彈綜合檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。掌握混凝土動(dòng)態(tài)彈性模量檢測(cè)方法。4綜合課程目標(biāo)1、26混凝土裂縫檢測(cè)試驗(yàn)必修：采用超聲波法測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫深度，掌握超聲波檢測(cè)的基本原理，采用裂縫觀測(cè)設(shè)備對(duì)裂縫寬度進(jìn)行檢測(cè)。4綜合課程目標(biāo)1、27砌體砂漿強(qiáng)度的原位無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)必修：貫入檢測(cè)儀的使用方法，測(cè)量并計(jì)算貫入深度，進(jìn)一步評(píng)定砂漿強(qiáng)度等級(jí)。2驗(yàn)證課程目標(biāo)1、2、8鋼筋位置的檢測(cè)試驗(yàn)必修：鋼筋位置檢測(cè)方法，確定鋼筋位置、布筋情況，正確測(cè)量混凝土保護(hù)層厚度、估測(cè)鋼筋直徑。3綜合課程目標(biāo)1、29鋼筋銹蝕的檢測(cè)試驗(yàn)必修：混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕的檢測(cè)方法，用半電池電位法測(cè)量鋼筋表面與探頭之間的電位差，利用鋼筋銹蝕程度與測(cè)量電位建立一定的關(guān)系，由電位高低變化的規(guī)律，判斷鋼筋銹蝕的可能性及銹蝕程度。3綜合課程目標(biāo)1、210混凝土耐久性試驗(yàn)選修：熟悉氯離子對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響，掌握氯離子含量快速測(cè)定儀的使用方法，掌握氯離子含量測(cè)定的基本原理。測(cè)定硬化粉末狀砂漿氯離子含量。1演示課程目標(biāo)1、211裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量檢測(cè)選修：了解灌漿套筒施工質(zhì)量檢測(cè)原理，熟悉裝配式結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢測(cè)方法1演示課程目標(biāo)1、212虛擬仿真實(shí)驗(yàn)選修：通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行矩形截面鋼筋混凝土受彎梁的正截面承載力實(shí)驗(yàn)，掌握少筋梁，適筋梁和超筋梁截面破壞特征1綜合課程目標(biāo)1、213復(fù)合材料阻尼比測(cè)試選修：了解材料阻尼比測(cè)試基本原理，熟悉共振柱實(shí)驗(yàn)測(cè)試復(fù)合材料阻尼比的試驗(yàn)過(guò)程，掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法1演示程目標(biāo)1、2必修合計(jì)30選修合計(jì)4注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；選修課時(shí)為2課時(shí)。四、課程教學(xué)方法集中講授、小組討論與操作、翻轉(zhuǎn)課堂、業(yè)界精英進(jìn)課堂、MOOC、虛擬仿真等教學(xué)方法相結(jié)合。試驗(yàn)項(xiàng)目分為必修項(xiàng)目30學(xué)時(shí)，同時(shí)必須完成2學(xué)時(shí)的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、試驗(yàn)預(yù)習(xí)、試驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考試組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考試成績(jī)占40%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占15%、試驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)占10%、試驗(yàn)操作成績(jī)占15%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)150152試驗(yàn)預(yù)習(xí)100103試驗(yàn)操作015154實(shí)驗(yàn)報(bào)告020205期末考試152540課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值4060100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析工程檢測(cè)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析工程檢測(cè)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識(shí)對(duì)工程檢測(cè)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問(wèn)題有一定的識(shí)別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識(shí)對(duì)工程檢測(cè)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、分析。2.試驗(yàn)預(yù)習(xí)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告的條理性（30%）、線上微課學(xué)習(xí)完成度（20%）和線上預(yù)習(xí)題測(cè)試（50%）評(píng)分（百分制）。3.試驗(yàn)操作與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范（20%），參與程度（10%），團(tuán)隊(duì)協(xié)作（10%），實(shí)事求是（5%），探索創(chuàng)新（5%）線上操作題測(cè)試（50%）評(píng)分（百分制）。4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫美觀，條理清晰，數(shù)據(jù)正確，分析充分，結(jié)論正確，思考題邏輯正確，且合理。書寫清晰，條理較清晰，數(shù)據(jù)正確，分析充分，結(jié)論正確，思考題邏輯合理。書寫基本清晰，條理基本清晰，數(shù)據(jù)正確，分析合理，結(jié)論正確，思考題邏輯基本合理。書寫潦草，條理混亂，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，結(jié)論不正確，思考題欠合理。4.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)期末閉卷考試，根據(jù)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《