课程编号：9051848
周数：2
学分：2
适用专业：土木工程
开课单位：建筑工程学院
一、教学目的与要求
本课程是土木工程专业的一门集中性实践课，具有知识面广、实践性强的特点。通过本课程的学习，使学生进一步巩固相关课程理论，熟悉现代试验技术，具有进行常规操作、实验观察和收集、处理实验数据、描述实验过程等基本技能，并具有较强的实验基本素质和操作能力，同时初步具有善于发现问题、科学分析问题的能力。
二、实验名称与学时分配
三、实验的目的、内容、方法及要求
实验（一）电阻应变仪的测量技术
1.实验目的
掌握电阻应变仪测量桥路的基本原理；熟悉电阻应变仪测量桥路的各种联结方式与读数间的关系。
2.实验内容
测量钢结构构件受力后的应变和不同桥路连接的测量方法。
3.实验方法
（1）应变测量：半桥测量；
（2）位移测量：全桥测量。
4.实验要求
实验仪器：标准钢梁、应变计、静态电阻应变仪等。
掌握电阻应变仪测量桥路的基本原理与测量技术。
实验（二）C40混凝土配合比设计与试验
1.实验目的
掌握混凝土配合比的设计方法；掌握混凝土配合比的调配原则。
2.实验内容
原材料的确定，混凝土配合比的设计和调配。
3.实验方法
（1）根据混凝土配合比设计理论和原材料种类，进行混凝土配合比设计；
（2）基于混凝土的和易性和强度，进行配合比的调配。
4.实验要求
实验仪器：电子秤、塌落度筒、万能试验机、计算器等。
掌握水泥、水、石子等材料对混凝土和易性和强度的影响规律；熟悉万能试验机的操作方法。
实验（三）钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验
1.实验目的
掌握设计结构构件试验方案的原则；观察结构构件受弯破坏的整个过程；掌握评定构件质量的一般方法。
2.实验内容
钢筋混凝土梁从开始加载直至最后破坏的试验。
3.实验方法
（1）制作构件；（2）制定加载制度，确定测点位置；（3）加载构件，记录现象和数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：X-Y函数记录仪、动态电阻应变仪、静态电阻应变仪、位移传感器、荷载传感器、百分表、千分表及液压千斤顶等。
（1）简述该项试验的概况；
（2）绘制加荷方案示意图、测点布置图和加荷程序控制图；
（3）绘制在80%PCr、Py、Pu荷载时简支梁纯弯段某一截面混凝土应变分布图，并确定中和轴的位置；
（4）以跨中截面纵筋应变测点记录为对象，绘制荷载-应变（P -es）曲线，并结合试验现象加以分析；
（5）绘制荷载-跨中挠度变形曲线，描述其特点，并结合试验现象及已有知识加以分析；
（6）结合试验现象，简要描述简支适筋梁（或超筋梁、少筋梁）受弯破坏的主要特征。
实验（四）钢筋混凝土无腹筋梁受剪破坏试验
1.实验目的
掌握设计结构构件试验方案的原则；观察结构构件受剪破坏的整个过程；掌握评定构件质量的一般方法。
2.实验内容
钢筋混凝土梁从开始加载直至最后破坏的试验。
3.实验方法
（1）制作构件；（2）制定加载制度，确定测点位置；（3）加载构件，记录现象和数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：X-Y函数记录仪、动态电阻应变仪、静态电阻应变仪、位移传感器、荷载传感器、百分表、千分表及液压千斤顶等。
（1）简述该项试验的概况；
（2）绘制加荷方案示意图、测点布置图和加荷程序控制图；
（3）观察斜截面开裂至破坏过程，分析破坏形态，记录斜截面开裂荷载和破坏荷载；
（4）以跨中截面纵筋应变测点记录为对象，绘制荷载-应变（P -es）曲线，并结合试验现象加以分析；
（5）绘制荷载-跨中挠度变形曲线，描述其特点，并结合试验现象及已有知识加以分析；
（6）结合试验现象，简要描述无腹筋梁剪压（或斜压、斜拉）破坏的主要特征。
实验（五）钢筋混凝土柱偏心受压试验
1.实验目的
初步掌握钢筋混凝土偏心受压柱静载试验的程序和方法；了解钢筋混凝土偏心受压柱的破坏过程及其特征；理解纵向弯曲对钢筋混凝土偏心受压构件的影响；培养结构试验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。
2.实验内容
钢筋混凝土偏压柱从开始加载直至最后破坏的试验。
3.实验方法
（1）制作偏压构件；（2）制定加载制度，确定测点位置；（3）加载构件，记录现象和数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：X-Y函数记录仪、动态电阻应变仪、静态电阻应变仪、位移传感器、荷载传感器、百分表、千分表及液压千斤顶等。
（1）简述该项试验的概况；
（2）绘制加荷方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图；
（3）以任一应变测点记录为对象，绘制荷载-应变曲线，并结合试验现象加以分析；
（4）绘制裂缝分布图，并记录开裂荷载；
（5）描述试验的破坏现象，以此判断破坏形态；
（6）理论计算开裂压力值以及相应的开裂弯矩值，并与实测值对比；
（7）理论计算极限压力值，并与实测值对比。
实验（六）简支钢桁架非破坏试验
1.实验目的
学习和掌握静态电阻应变仪的使用方法；掌握应变片粘帖，检测技术，位移表的安装和读数；通过对钢桁架节点位移，杆内力的测量，对桁架工作性能做出分析，并验证理论计算的准确性。
2.实验内容
简支钢桁架在非破坏性静载作用下各杆件受力特性研究与分析。
3.实验方法
（1）制作简支钢桁架；（2）制定加载方案，确定测点位置；（3）加载构件，记录现象和数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：静态电阻应变仪、位移传感器、荷载传感器、百分表、千分表及液压千斤顶等。
（1）简述该项试验的概况；
（2）绘制加载方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图；
（3）观测并记录各杆应变、上弦中点挠度、支座变形；
（4）理论计算极限压力值，并与实测值对比。
实验（七）简支钢梁自振特性参数测定试验
1.实验目的
通过试验学习用自由振动法和强迫振动法测结构物频率、振型、阻尼比等自振特性参数的方法；了解电磁激振，加速度计测振两套仪器的功能和使用；初步了解用模态试验法测自振特性参数的方法。
2.实验内容
简支刚梁自振特性参数测定与分析。
3.实验方法
（1）制作简支钢梁；（2）制定试验方案，确定测点位置；（3）加载测量，记录数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：JZ-1型电动式激振器，ZJY-601A型振动教学实验仪，YJ-2压电式加速度计，DASP动态信号采集仪等。
（1）简述该项试验的概况；
（2）绘制试验方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图；
（3）观测并记录实验数据；
（4）计算简支钢梁的各阶固有频率，作为实验的期望值，并将实测值与之比较。
实验（八）土木工程材料的基本性质实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握密度瓶、干燥器、天平等仪器的使用方法。
2.实验内容
常见土木工程材料的密度、表观密度、堆积密度的测定。
3.实验方法
在密度瓶里注入一定量的水，记下刻度，加入一定质量的材料后，水上升至一定的刻度，记下此时刻度，计算出材料的体积，用质量和体积的比值测得密度的大小。
4.实验要求
掌握常见土木工程材料的密度、表观密度、堆积密度、体积密度等的测定方法。
实验（九）水泥检测实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握水泥搅拌机、标准法维卡仪等实验仪器的使用方法。
2.实验内容
水泥细度、标准稠度用水量、水泥浆凝结时间以及水泥体积安定性的测定。
3.实验方法
用负压筛析法或水筛法，也可以用手工筛析法。
4.实验要求
掌握水泥细度、标准稠度用水量、水泥浆凝结时间以及水泥体积安定性的测定方法等。
实验（十）骨料筛分实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握筛子、摇筛机等实验仪器的使用方法。
2.实验内容
砂子筛分和石子筛分。
3.实验方法
先取样，然后将样品置于按筛孔大小顺序排列的套筛的最上一只筛上，将套筛装入摇筛机，摇筛10分钟，然后取出套筛，按筛孔大小顺序，再逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止，通过的颗粒并入下一号筛，顺序过筛，直到筛完为止。
4.实验要求
掌握砂子筛分、石子筛分的方法。
实验（十一）普通混凝土和易性及强度检测实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握混凝土搅拌机、磅秤、量筒、天平等实验仪器的使用方法。
2.实验内容
测定普通混凝土的坍落度。
3.实验方法
将材料均匀的分3层装满放进坍落度筒中，然后进行振捣，振捣完毕后卸下漏斗，将多余的拌合物刮去使与筒顶面齐平，筒周围拌板上的拌合物必须刮净、清除。将坍落度筒快速提起，量出坍落后拌合物试体最高点与筒顶的距离，即为拌合物的坍落度。
4.实验要求
掌握主要测定普通混凝土的坍落度的方法。
实验（十二）建筑砂浆检测实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握砂浆搅拌机、磅秤、台秤等实验仪器的使用方法。
2.实验内容
确定砂浆性能特征值、强度等级。
3.实验方法
将水泥和砂充分拌合，逐渐加水搅拌，分为人工拌合和机械拌合。
4.实验要求
掌握砂浆性能特征值、强度等级的确定。
实验（十三）石油沥青检测实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手操作能力，并掌握针入度仪、标准针、恒温水浴等实验仪器的使用方法。
2.实验内容
沥青针入度、沥青延度以及沥青软化点实验。
3.实验方法
调整针入度仪使其水平，调节标准针使针尖与试样表面恰好接触，不得刺入试样，用手紧压按钮，同时开动秒表，使标准针自由的进入沥青试样，到规定时间，放开按钮，使针停止针入。再拉下活动齿杆与标准杆连杆，顶端相接触，这时指针也随之转动，刻度盘指针读数即为试样的针入度。不同部位重复实验三次，取平均值。
4.实验要求
掌握沥青针入度、沥青延度以及沥青软化点测试的方法。
实验（十四）密度实验、含水率实验
1.实验目的
通过实验教学，培养学生的动手能力，掌握土的密度和含水率的测定方法。
2.实验内容
（1）将土放在温度保持105～110℃的烘箱中烘至恒量来测其含水率；
（2）将试样和酒精拌合，酒精燃烧使水分蒸发至恒量来测其含水率；
（3）环刀法测土的密度。
3.实验方法
（1）烘干法；
（2）酒精燃烧法；
（3）环刀法。
4.实验要求
（1）实验仪器：自动控制电热恒温烘箱、天平、干燥器等；天平、滴管、火柴、调土刀等。
掌握土的含水率基本原理与测量技术。
（2）实验仪器：恒质量环刀、天平、切土刀等。
掌握土的土密度实验的基本原理与测量技术。
实验（十五）土粒相对密度实验、界限含水率实验
1.实验目的
初步掌握测定土粒相对密度、液限、塑限和缩限的方法。
2.实验内容
利用比重瓶法测量土的相对密度，利用锥式液限仪测法、滚搓法液塑限联合测定法试样土的含水率。
3.实验方法
（1）比重瓶法；
（2）锥式液限仪测法、滚搓法、液塑限联合测定法。
4.实验要求
实验仪器：比重瓶、恒温水槽、砂浴、电子天平、温度计等。
掌握土的相对密实度测量方法及操作步骤，正确处理实验结果。
实验仪器：锥式液限仪、天平；毛玻璃、游标卡尺、金属丝等；液塑限联合测定仪、卡尺、烘箱调土刀等。
掌握3种不同方法测量土的界限含水率实验操作步骤，并正确处理实验数据。
实验（十六）击实实验
1.实验目的
测定试样在一定的击实次数下含水率和干密度之间的关系。
2.实验内容
试样土在击实仪作用之后，测量土的含水率。
3.实验方法
（1）轻型击实实验；（2）重型击实实验。
4.实验要求
实验仪器：轻型击实仪、重型击实仪、天平、标准筛、台秤等。
根据土的粒径大小正确选击实仪，分别掌握操作步骤，正确处理实验数据。
实验（十七）固结实验
1.实验目的
理解和掌握土的压缩性测定方法，学会绘制压缩曲线。
2.实验内容
环刀切取的土样装入固结容器进行逐级施加压力，直到五级荷载施加完毕。
3.实验方法
固结法。
4.实验要求
实验仪器：固结仪、测微表、天平等。
熟悉实验前试样装入固结仪的操作顺序，以及实验结束时，拆卸仪器顺序。正确处理实验数据，准确画压缩曲线图，掌握压缩系数的求解方法。
实验（十八）直接剪切实验
1.实验目的
测定土的抗剪强度。
2.实验内容
试样分别在不同垂直压力下施加水平剪切力，测试样破坏时的剪应力，然后确定抗剪强度参数内摩擦角和黏聚力。
3.实验方法
（1）制作试样；（2）装置直剪仪；（3）加载构件，记录现象和数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：直剪仪、测力计、环刀等。
（1）简述该项实验的概况；
（2）施加压力后观察土的破坏现象；
（3）读取测微表的读数并计算土的抗剪强度。
实验（十九）三轴压缩实验
1.实验目的
（1）了解三轴剪切实验的基本原理；
（2）掌握三轴剪切实验的基本操作方法；
（3）了解三轴剪切实验不同排水条件的控制方法和孔隙压力的测量原理；
（4）进一步巩固抗剪强度的基本理论。
2.实验内容
试件在不同轴压下测得的抗剪强度。
3.实验方法
（1）制作试样；（2）固结不排水实验；（3）记录数据；（4）数据处理。
4.实验要求
实验仪器：三轴压力室、轴向加载传动系统、轴向压力测量系统反压力体变系统、轴向应变测量系统等。
正确操作固结不排水实验，实验结束后，对数据精确处理，掌握计算过程中公式含义，正确绘制曲线图。
实验（二十）工程项目管理沙盘及软件应用
1.实验目的
通过工程项目管理沙盘的学习及相关软件的应用，加深对所学理论知识的理解，从工程施工单位的视角出发，更直观地、更有效果地掌握工程施工项目从工程中标开始直至工程竣工结束的管理运作全过程。
2.实验内容
工程项目管理沙盘及软件应用主要涉及工程施工进度计划的编制、业务操作、资源合理有效安排等方面的内容。
3.实验方法
采用工程项目管理沙盘软件，由同学模拟不同的岗位角色，组建工程项目管理团队，完成模拟工程施工项目的管理过程。
4.实验要求
熟悉掌握工程项目管理的基础知识，熟悉工程项目管理沙盘软件的基本操作步骤，正确操作工程项目管理沙盘软件。
实验（二十一）建筑施工技术仿真实训
1.实验目的
通过建筑施工技术的学习及施工仿真软件的应用，加深对所学施工知识的理解，提高学生的技能水平，从工程施工技术出发，更直观地、更有效果地掌握土木工程的相关施工技术。
2.实验内容
施工仿真软件的内容主要包含建筑识图、施工放样、基础工程施工、混凝土工程施工、砌体工程施工、屋面工程施工等六个仿真教学子系统。软件以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练；强调职场场景，全部训练在三维场景下进行。
3.实验方法
采用施工仿真软件，由同学模拟不同项目施工的全过程。
4.实验要求
理解建筑施工技术的基础知识，掌握施工仿真软件的基本操作步骤，从而能够正确操作施工仿真软件。
四、实验的考核形式
1.考核方式、记分制和考核时间
本课程为考查课，采用实践考核方式，成绩采用百分制记分，考试时间为100分钟。
2．考核成绩构成
课程总成绩=期末试验操作考核（60%）+试验报告（30%）+试验出勤（10%）。
五、实验参考指导书
[1] 易伟建，张望喜. 建筑结构试验[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2013.
[2] 赵顺波，管俊峰等. 钢筋混凝土结构模型试验与优化设计[M]. 北京：水利水电出版社，2011.
[3] 王社良，赵祥. 土木工程结构试验[M]. 重庆：重庆大学出版社，2015.
