自考14322土木工程试验考试大纲(2025年版)

📍 湖南 📚 课程代码:14322 📅 版本:2025年版

湖南 省高 等教 育自 学考 试课 程考 试大 纲土木工程试验 (课程代码:14322) 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:土木工程试验课程代码:14322

第一部分

课程性质与目标

一、课程性质与特点

土木工程试验是高等教育自学考试土木工程专业的必考课程。开展土木工程试验是确保工程项目建设符合国家相关法规和标准的重要手段,对于培养考生的实践能力、深化理论知识理解以及提升专业素养具有重要作用。该学科通过讲述土木工程材料、材料力学、工程测量、流体力学、土力学及建筑结构试验项目,旨在掌握各项试验项目的试验目的、仪器设备使用、试验原理、试验步骤及试验结果分析方法,培养进行科学研究、分析问题和解决问题的能力,提高创新能力和工程实践能力。该课程是土木工程类专业教学计划的重要组成部分,是理论与实践相结合的必备教学环节,是培养高素质专业人才实践教学环节的重要部分。运用土木工程试验技术有助于提高工程建设科学化水平,保证工程建设质量和使用安全,解决土木工程中的实际需求及复杂问题。

二、课程目标与基本

要求通过本课程学习,使考生明确试验目的,理解试验原理,掌握试验方法,增强实践能力,提高工程素养,培养创新意识。同时,有利于考生全面掌握所学理论知识、锻炼应用技能、培养科学态度及创新精神。使考生具备开展土木工程试验的实际工作能力,具有操作试验仪器设备的动手能力,掌握试验数据采集及分析处理方法,提高利用试验手段制订解决方案并解决复杂工程问题的能力,提升对所学的专业知识进行理论与实践综合运用的能力,同时也要注重培养他们之间的团结合作精神和高度的社会责任感。基本要求:

1.了解基本的土木工程试验的类别、试验目的及常用的仪器设备;

2.掌握基本的土木工程试验步骤、试验方法;

3.掌握土木工程试验的数据采集处理、结果计算分析及判定方法;

4.熟悉试验方案制订、试验试件制备方法,培养工程素养、责任心与工作协调能力。

三、与本专业其他课程的关系

本课程的先修课程为结构力学(本)、流体力学、工程地质及土力学、混凝土结构设计、钢结构等,这些课程为考生提供了必要的基础知识和技能,是学习土木工程试验的前提和基础。

第二部分

考核内容与考核目标

第一章 土木工程材料实验

通过本章的学习,了解土木工程材料的相关规范、标准与技术要求,掌握常规的土木工程材料实验的基本方法和步骤,熟悉相关的实验仪器设备,掌握处理实验数据的科学方法。

(一)水泥实验(重点)识记:1.水泥密度实验中所用到的主要仪器设备,主要试验参数及密度计算方法

2.水泥细度测定实验的方法类别

3.水泥凝结时间测定实验中的养护参数,测定时间参数

4.水泥安定性实验结果合格判定标准

5.水泥胶砂强度测定实验中养护参数、加载速率,抗折强度计算方法理解:1.水泥密度实验中仪器使用方法,主要实验步骤

2.水泥细度测定中,结果有争议时应以负压筛析法结果为准

3.水泥标准稠度净浆的标准

4.水泥初凝、终凝状态的确定方法

5.水泥安定性实验目的

6.水泥胶砂制备材料配合比、试件尺寸应用:给定试验结果数据,计算水泥胶砂抗压强度值并对结果进行分析处理(二)骨料实验(次重点)

理解:1.砂子筛分析实验中筛余量超过标准时的处理方法

2.石子表观密度计算方法及实验数据处理方法

3.石子堆积密度、空隙率计算方法

4.石子筛分析实验的主要步骤应用:结合具体试验,完成石子表观密度实验(三)普通混凝土实验(重点)识记:1.混凝土试样制备的一般规定

2.混凝土塌落度值的取值标准,其黏聚性和保水性能的评定方法

3.贯入阻力实验的主要参数

4.混凝土立方体抗压强度试块类型、养护标准及尺寸换算系数

5.抗折实验试块尺寸、加载速度标准、尺寸换算系数理解:1.塌落度实验的适用范围

2.维勃稠度实验的适用范围

3.凝结时间实验结果的处理

4.立方体抗压强度实验结果的计算及数据处理规定应用:给定试验结果数据,计算混凝土立方体抗压强度数值并对结果进行分析处理(四)建筑砂浆实验(重点)识记:1.建筑砂浆试样制备要求,搅拌方法类型

2.砂浆稠度实验主要步骤

3.分层度实验主要仪器设备、实验步骤

4.砂浆凝结时间贯入阻力值测定时间及砂浆凝结时间判定方法

5.砂浆立方体抗压强度实验的试模尺寸、养护标准

6.砂浆配合比设计试配规定理解:1.砂浆稠度实验数据处理规定

2.砂浆分层度实验结果处理规定

3.砂浆立方体抗压强度实验结果的确定应用:给定试验结果数据,计算砂浆立方体抗压强度数值并对结果进行分析处理(五)墙体材料实验(一般)

理解:1.烧结普通砖抗压强度实验步骤

2.蒸压加气混凝土砌块抗压强度实验试件尺寸(六)沥青实验(次重点)识记:1.石油沥青针入度实验中盛样皿试验参数、实验结果允许误差规定

2.石油沥青延度实验中出现异常时的处理方法理解:1.石油沥青延度实验数据处理规定

2.石油沥青软化点实验结果处理规定应用:给定试验结果数据,计算石油沥青延度数值并对结果进行分析处理

第二章 材料力学实验

通过本章的学习,掌握测定材料力学性质的基本方法;熟悉各种材料的力学性能;验证理论公式的正确性,加深对一般性结论和公式的理解;掌握对实际构件的应力分析方法,解决实际工程强度问题。本章的难点内容为掌握电测法测定材料的弹性模量和泊松比实验及弯扭组合梁实验,理解其实验原理并掌握实际实验操作技术,能较大程度提升材料性能实验技能水平,确保材料力学实验满足科研与工程应用的需求。

(一)低碳钢和铸铁拉伸实验(重点)识记:1.低碳钢和铸铁拉伸实验变形曲线规律

2.变形各阶段划分及弹性阶段、屈服强度等概念理解:低碳钢和铸铁力学性能的区别应用:给定试验结果数据,计算屈服强度、延伸率及断面收缩率数值(二)低碳钢和铸铁压缩实验(一般)

理解:低碳钢和铸铁压缩实验的目的(三)钢筋冷弯实验(次重点)识记:1.钢筋冷弯实验方法及实验目的

2.实验弯曲角的意义理解:钢筋塑性变形性能满足要求的条件应用:给定试验结果数据,对比不同大小弯曲角,确定钢筋塑性性能的优劣(四)钢筋冲击实验(一般)

理解:钢筋冲击实验的原理(五)低碳钢和铸铁扭转实验(一般)

理解:1.低碳钢和铸铁扭转实验目的

2.低碳钢和铸铁在扭转破坏时有什么不同(六)电测法测定材料的弹性模量 E 和泊松比μ实验(重点)识记:1.弹性模量 E 和泊松比μ的概念及计算公式

2.电阻应变片灵敏度系数的概念及取值

3.全桥、半桥及 1/4 桥的区别

4.温度补偿片的作用理解:进行温度补偿的原因应用:给定试验结果数据,对比不同电桥布置方式的区别(七)纯弯梁实验(重点)识记:1.纯弯梁实验目的

2.纯弯梁实验的步骤理解:1.纯弯梁的概念

2.纯弯梁实验测得应变数据可计算出应力应用:给定试验结果数据,对比不同阶段纯弯梁应力、应变变化规律(八)弯扭组合梁实验(一般)

理解:弯扭组合梁实验的原理(九)连续梁实验(重点)识记:1.连续梁实验贴片位置

2.连续梁实验加载规定理解:1.连续梁的概念

2.连续梁实验测得应变数据可计算出应力应用:给定试验结果数据,对比不同位置连续梁应力、应变变化规律(十)压杆稳定实验(次重点)识记:1.压杆稳定实验目的

2.压杆稳定实验原理理解:压杆稳定实验中预压的作用应用:给定试验结果数据,绘制荷载-挠度曲线

第三章 工程测量实验

通过本章的学习,掌握测绘仪器基本操作技能,熟悉仪器的使用方法;掌握测量中观测、记录、计算、校核、绘图和编写报告的方法;掌握测量的基本程序和作业过程。本章的难点内容为掌握数字水准仪、全站仪的使用方法及不同方向角的测量方法。要求考生能够系统领会工程测量的基本方法和内容,并理解工程测量在土木工程的勘测、规划、施工及安全运行等各个环节都起着十分重要的作用,工程实际中应正确完成工程测量的任务,服务好工程建设。

(一)微倾式水准仪的认识与使用(次重点)识记:1.微倾式水准仪的整平方法

2.测定高差的实验步骤理解:1.微倾式水准仪的脚架安置方法

2.微倾式水准仪使用时的注意事项应用:给定试验结果数据,完成两点间高差的测定(二)普通水准测量(重点)识记:1.普通水准测量的实验步骤

2.高差计算检验核方法

3.高差闭合差的容许值规定理解:普通水准测量中的注意事项应用:给定试验结果数据,进行普通水准测量数据处理(三)自动安平水准仪的认识与使用(一般)

理解:自动安平水准仪的使用中也应粗平仪器(四)数字水准仪的认识与使用(一般)

理解:1.数字水准仪的界面设置

2.数字水准仪的使用方法(五)四等水准测量(次重点)

理解:1.四等水准测量的观测顺序

2.四等水准测量的作业要求应用:结合具体试验,完成四等水准测量(六)微倾式水准仪的检验与校正(次重点)识记:1.微倾式水准仪的检验项目

2.圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正方法理解:校正注意事项应用:给定试验结果数据验,完成微倾式水准仪的检验与校正(七)经纬仪的认识与使用(重点)识记:1.经纬仪对中方法

2.经纬仪整平方法

3.经纬仪瞄准方法

理解:经纬仪使用时的注意事项应用:给定试验结果数据,完成水平角的测定表格及计算(八)电子经纬仪的认识与使用(一般)

理解:使用电子经纬仪进行角度测量的方法(九)测回法观测水平角(次重点)识记:1.正镜的概念

2.倒镜的概念

3.下半测回的定义

理解:经纬仪用测回法观测水平角的方法(十)方向观测法观测水平角(次重点)识记:1.上半测回归零差的概念

2.下半测回归零差的概念理解:方向观测法中限差的要求(十一)竖直角观测(一般)

理解:竖直角测量原理(十二)经纬仪的检验与校正(一般)

理解:1.经纬仪的检验与校正的项目

2.仪器检校后应达到的标准(十三)钢尺测距(一般)

理解:钢尺测距中往测步骤(十四)全站仪认识与使用(重点)识记:1.竖直度盘指标设置的概念

2.竖水平度盘指标设置的概念理解:1.全站仪角度测量时的步骤

2.全站仪距离测量时的步骤

3.全站仪坐标测量时的步骤应用:给定试验结果数据,用全站仪完成角度、距离及坐标的测定表格及计算(十五)碎部测量(一般)

理解:碎部测量的实验步骤(十六)RTK 的认识与使用(一般)

理解:点校正的步骤和意义(十七)点位测设的基本工作(一般)

理解:1.点的平面位置测设的方法及步骤

2.点的高程测设的方法步骤及计算方法(十八)圆曲线的测设(次重点)

理解:1.曲线主点的测设方法

2.偏角法测设圆曲线的方法

3.切线支距法测设圆曲线的方法应用:给定试验结果数据,完成圆曲线主点的桩号计算(十九)线路纵、横断面水准测量(一般)

理解:1.线路纵断面水准测量的方法步骤

2.线路横断面水准测量的方法步骤

第四章 流体力学实验

通过本章学习,掌握压强、流速、流量等物理量的测量方法;掌握流体力学基本实验的数据计算方法,验证基本概念和基本理论;熟悉应用工程流体力学和测量技术分析实验结果的方法。流体力学实验是流体力学课程的重要实践环节,是分析、 总结流动规律和公式的重要途径,是研究流体的运动规律及在工程技术领域应用的有效方法。本章的难点内容为雷诺实验中流体形态的判别及文丘里流量计实验原理, 要求考生能熟悉并完成基本的流体实验仪器设备操作,掌握各流体实验的基本步骤, 培养工程实践素养。

(一)流体静力学实验(重点)识记:1.真空度的概念

2.流体静压强的概念理解:1.流体静压强测量原理

2.真空度产生过程

应用:给定试验结果数据,流体静压强测量实验步骤(二)不可压缩流体恒定流能量方程实验(一般)

理解:不可压缩流体恒定流能量方程实验原理(三)不可压缩流体恒定流动量定律实验(一般)

理解:不可压缩流体恒定流动量定律实验中的测试项目(四)毕托管测速实验(一般)

理解:毕托管测速实验步骤(五)雷诺实验(重点)识记:1.层流的概念

2.紊流的概念

3.雷诺数的定义

理解:大雷诺数时易发生紊流应用:给定试验结果数据,测量上临界、下临界雷诺数的实验步骤(六)文丘里流量计实验(一般)

理解:文丘里流量计的水力特性(七)沿程水头损失实验(一般)

理解:流量调节的相关规定(八)孔口与管嘴出流实验(一般)

理解:孔口与管嘴出流实验的注意事项

第五章 土力学试验

通过本章学习,掌握测定土的物理、力学性能指标和其它工程性质的基本试验方法;掌握常规室内土工试验基本原理和基本步骤,深入了解土的工程性质;掌握土力学基本实验的数据分析、计算方法,验证基本概念和基本理论。本章的难点内容为三轴压缩试验,其土样制备及试验操作流程较为复杂。要求考生能熟悉土力学试验主要步骤,分析计算试验数据,具备一定的试验技能,培养综合判断及解决实际工程中土工性能的测试能力。

(一)密度试验(重点)识记:1.土的天然密度的概念

2.土的密度测试方法类型

3.密度计算方法

理解:土的干密度与密度的区别应用:给定试验结果数据,计算用环刀法测定土的密度及干密度(二)含水率试验(次重点)识记:1.土中水分的种类

2.结晶水、结合水及自由水的概念

3.土的含水率测试方法类型理解:烘干温度设定的原因应用:给定试验结果数据,计算土的含水率(三)界限含水率试验(一般)

理解:含水率塑限的概念(四)固结试验(一般)

理解:侧限压缩试验的概念(五)黄土湿陷试验(次重点)识记:1.黄土湿陷性的概念

2.黄土湿陷系数的作用

3.黄土湿陷起始压力的定义理解:测试黄土湿陷性的意义应用:给定试验结果数据,计算黄土湿陷系数并绘制压力-湿陷系数关系曲线(六)直接剪切试验(次重点)识记:1.土抗剪强度的计算方法

2.直接剪切试验的方法类型理解:土抗剪强度测试的原理应用:给定试验结果数据,用快剪试验方法测定土的抗剪强度(七)三轴压缩试验(重点)识记:1.抽气饱和法的概念

2.三轴压缩试验的类型理解:三轴压缩试验的原理应用:给定试验结果数据,完成土抗剪强度的三轴压缩试验结果判断并绘制相应关系曲线

第六章 建筑结构试验

通过本章学习,掌握结构试验与检测技术的基础知识和基本技能;掌握结构试验的设计、组织和操作方法;验证结构设计是否符合相关规范和标准,确保建筑结构在设计、施工和使用过程中满足安全、耐久和适用的要求。本章的难点内容为静态电阻桥路布置方法及超声波法检测混凝土裂缝深度,应对其试验原理有切实的认知,并掌握其关键的操作步骤和方法。建筑结构试验在保障结构安全、优化设计、 推广新材料新工艺应用、推动科技进步和支持科学研究等方面具有重要作用。

(一)电阻应变片的粘贴试验(重点)

理解:1.电阻应变片的工作原理

2.电阻应变片的测量原理

3.电阻应变片的粘贴过程应用:给定试验结果数据,电阻应变片的粘贴试验步骤(二)静态电阻应变仪操作试验(重点)识记:1.输出电压与输入电压的关系

2.半桥接线法的概念

3.全桥接线法的概念理解:1.静态电阻应变仪测量的基本原理

2.半桥接线法应变仪读数结果

3.半全桥接线法应变仪读数结果应用:给定试验结果数据,半桥接线法和全桥接线法测定构件应变试验步骤(三)回弹法检测混凝土强度试验(重点)识记:1.回弹法的概念

2.回弹仪工作原理

3.回弹测区规定

4.碳化深度的概念

5.混凝土强度换算值的概念理解:1.碳化深度测定的试验步骤

2.回弹值修正的方法

3.回弹法测定混凝土强度的计算方法

4.构件数少及测区强度小的情况下混凝土强度换算值的确定应用:给定试验结果数据,应用回弹法进行混凝土强度测定,并计算其强度推定値(四)钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验(重点)识记:1.钢筋混凝土简支梁正截面受弯三阶段的概念

2.适筋梁、超筋梁及界限受压的概念

3.开裂弯矩、屈服弯矩及极限弯矩的计算方法理解:1.钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验的目的

2.钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验的步骤

3.测量支座处位移的原因应用:给定试验结果数据,进行钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验,并绘制应力-应变曲线与荷载-挠度曲线(五)螺栓球节点钢桁架结构静载试验(一般)

理解:螺栓球节点钢桁架结构静载试验的加载方案(六)超声波法检测混凝土裂缝深度(次重点)识记:1.辐射换能器和接受换能器的布置位置

2.裂缝深度的计算方法理解:超声波法无损检测的原理应用:给定试验结果数据,计算裂缝深度值(七)模型钢框架动力特性测定试验(一般)

理解:激振法测量结构动力特性的方法(八)自由振动法测定结构动力特性试验(一般)

理解:结构动力特性参数的种类

第三部分

有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中,按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。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:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,是低层次的要求。

理解:在识记的基础上,能全面把握基本概念、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,是较高层次的要求。

应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题,是最高层次的要求。

二、教材

指定教材:《土木工程实验教程》,王博,刘万锋,胡爱萍,合肥工业大学出版社, 2021 年版

三、

自学方法指导

1.在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有数,有的放矢。

2.阅读教材时,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固掌握。

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、原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力。

4.完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识,培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节,在做练习之前,应认真阅读教材,按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容,在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥,注重理论联系实际和具体问题具体分析,解题时应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次(步骤)分明的论述或推导,明确各层次(步骤)间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2.应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标。

3.辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,以免与大纲脱节。

4.辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡“认真阅读教材,刻苦钻研教材,主动争取帮助,依靠自己学通”的方法。

5.辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启发引导。

6.注意对考生能力的培养,特别是自学能力的培养,引导考生逐步学会独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,做出判断,解决问题。

7.要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8.助学学时:本课程共 2 学分,建议总课时 36 学时,其中助学课时分配如下:

章次内容学时

第一章

土木工程材料实验

第二章

材料力学实验

第三章

工程测量实验

第四章

流体力学实验

第五章

土力学试验

第六章

建筑结构试验共计

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内容。试题覆盖到章,适当突出重点。

2.试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:“识记”为 30%、“理解”为40%、“应用”为 30%。

3.试题难易程度应合理:容易、中等、难比例为 3:4:3。

4.每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占 60%,次重点占 30%,一般占 10%。

5.试题类型一般分为:单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、计算题。

6.考试采用闭卷笔试,考试时间 150 分钟,采用百分制评分,60 分合格。

六、题型示例(样题)

一、单项选择题

(本大题共 20 小题,每小题 1 分,共 20 分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1.水泥凝结时间测定实验的条件是A.实验室温度为(20±2)℃ B.实验室相对湿度应不低于 60% C.湿气养护箱的(20±2)℃ D.湿气养护箱相对湿度应不低于 60%

二、多项选择题

(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分)在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其选出并将 “答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。

21.回弹法检测混凝土强度时,应对测区回弹值进行修正的情况有A.非水平方向检测混凝土浇筑侧面 B.水平方向检测混凝土浇筑表面 C.水平方向检测混凝土浇筑底面 D.非水平方向角度修正 E.碳化深度小于 0.5mm 修正

三、名词解释题

(本大题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分)

26.半桥接线法

四、简答题

(本大题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分)

31.简述应变量测消除温度影响补偿技术的原理与方法

五、计算题

(本大题共 2 小题,第 37 小题 12 分,第 38 小题 13 分,共 25 分)

37.某混凝土构件用回弹法测试其抗压强度,现场回弹 10 个测区经修正后的混凝土强度换算值为 24、22.5、23.6、31.5、25、27.4、28、30、27.7、

28.1,

å = = n i c i cu f f n m c cu , , ) ( ) ( , – – = å = n m n f s c cu c cu f n i c i cu f , c cu c cu f f e cu s m f .1 .- = , 试计算该构件混凝土强度推定值。

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