自考14322土木工程试验考试大纲（2024年版）

[14322] 土木工程试验自学考试大纲浙江省教育考试院 2024 年 6 月自学用书：土木工程结构试验与检测 ，刘明主编，高等教育出版社 2021 年第二版

一、 课程性质与设置目的

要求《土木工程试验》课程是全国高等教育自学考试土木工程专业的必考课程。是土木工程专业及其相关专业必修的一门专业技术课程。其主要任务是在试验研究对象上应用科学的试验组织程序，使用仪器设备为工具，利用各种实验为手段，在荷载或其他因素作用下,通过对结构物受作用后的性能进行观测和对测量参数（如位移、应力、振幅、频率……等）进行分析，从强度、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明结构的实际工作性能，从而对结构物的工作性能作出评价；对结构物的承载能力作出正确估计；确定结构对使用要求的符合程度；为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

《土木工程试验》教材内容共分 16 章，内容包括结构试验设计、加载设备与试验装置、量测仪器与数据采集系统、静力试验、动力试验、结构检测、地基及桩基础检测、桥梁结构试验与检测、路基路面现场检测等。主要需掌握的内容为结构试验的分类及其发展概况，结构试验的设计方法与步骤，荷载的选取方法，测点的布置，加载制度的制定，动力试验的测试方法与内容，以及现场检测技术等基础内容，掌握工程试验的基本理论知识及试验指导技术全书在系统探讨相关理论的同时突出了操作的实用性，在自学考试命题中应充分体现本课程的性质和特点。

设置本课程的目的是；

（1）知识：掌握土木工程专业领域内基础核心知识——结构试验的基本理论和基本知识，学会土木工程领域中基本的试验方法与技能，及时发现和解决工程实际问题；

（2）能力：培养学生发现、分析和解决问题的实践动手能力——对基本构件具有设计计算和试验的能力，并结合工程实际，结合规范要求；

（3）素质：培养综合素质——通过对混凝土或钢结构基本构件试验试验，理论联系实际，逐步养成追求卓越和不怕艰苦的思想品质。

学习本课程的要求是；自学应考者应紧密联系我国建筑工程建设的实际情况，全面掌握文书学的基础理论、基本知识与相关技能，通过本课程的学习，可为今后学业深造，社会工程实际接轨打下坚实的基础。

二、考核内容及目标

第 1 章绪论

通过本章的学习, 掌握土木工程试验的研究内容，目的，步骤、分类、发展过程及发展趋势，掌握各分类的区别与特点, 明确学习该课程的重要性。

（一）土木工程试验目的

（二）不同的分类试验

（三）试验方案

（四）结构检测

（五）土木工程试验发展趋势

（一）土木工程试验目的

1．识记：（1）定义概念；（2）目的。

2．领会：试验如何得出相应的结论。

（二）不同的试验分类

1．识记：（1）各分类试验的定义；（2）各分类试验的区别。

2．领会：各分类试验的优缺点。

3．应用；结合实例，判断正误。

（三）试验方案

1．识记：各分类试验的定义。

（四）结构检测

1．识记：结构检测的定义与内容。

（五）土木工程试验发展趋势

1．识记：土木工程试验发展趋势。

第 2 章加载方法与试验装置

通过本章的学习, 掌握加载方法：重力加载法（直接法和杠杆加载）、液压加载法、惯性力加载法、机械力加载法、气压加载法、电磁加载法、人激振动加载法和环境随机振动激振法等知识，在选择试验方案时能熟练应用。

（一）各类加载法

（二）支座、支墩的设计

（三）试验台座的方案

（一）各类加载法

1．识记：（1）重力加载法（直接法和杠杆加载）、液压加载法、惯性力加载法、机械力加载法、气压加载法、电磁加载法、人激振动加载法和环境随机振动激振法；（2）各加载法的原理。

2．领会：各加载法的优缺点。

3．应用；结合现场实例，综合应用加载法。

（二）支座、支墩的设计

1．识记：分配梁的布置方法。

3．应用；结合实例，设计支座与支墩。

（三）加载装置与试验台座

1．识记：（1）竖向荷载的各类加载装置；（2）水平加载的装置；（3）试验台座的种类。

2．领会：槽式试验台座与箱式试验台座的优缺点。

3．应用；根据现场条件进行加载装置的设计。

第 3 章量测仪器与测量方法

通过本章的学习, 掌握各类测试设备的工作原理，各种类型的分类，哪些设备？理解电测法检测应变技术，温度补偿技术；了解裂缝观测的设备原理、对应的技术规范。培养工程意识， 了解试验设备选择的不唯一性，理解如何做到“更合理”时应考虑的因素，理解按《规范》设计和工程创新之间的关系；追求“精益求精”。

（一）结构试验对设备的要求与基本参数（二）应变测量传感器（惠斯登电桥桥路）

（三）其他传感器（应变测量、位移测量、力值测量、裂缝观测要求、测振传感器等）

（四）数据采集系统

（一）结构试验对设备的分类

1．识记：设备分类。

（二）应变测量传感器（惠斯登电桥桥路）

1．识记：（1）传感器的定义；（2）电子应变计的工作原理；（2）惠斯登电桥的原理。

2．领会：（1）应变测量的理论依据；（2）全桥、半桥和 1/4 桥的区别；（3）温度补偿技术。

3．应用；结合现场贴片情况，绘制惠斯登电桥，得出相应的结果。

（三）其他传感器（应变测量、位移测量、力值测量、裂缝观测要求、测振传感器等）

1．识记：应变测量、位移测量、力值测量、裂缝观测要求、测振传感器对应的仪器设备。

2．领会：（1）其他应变测量的优缺点；（2）裂缝观察的要求；（3）测振传感器的工作原理。

3．应用；结合现场情况，挑选相应的仪器设备。

（四）数据采集系统

1．识记：数据采集系统的组成。

2．领会：数据采集系统的的优点。

第 4 章数据处理与分析

通过本章的学习, 掌握数据处理内容与步骤，数据的处理，误差分析已经数据的表达。逐步培养工程数据处理的严谨性。

1．识记：数据整理与处理步骤。

2．领会：（1）试验数据的修约与换算；（2 静力试验数据处理；（3）动力试验数据

3．应用；异常数据的判断与处理

1．识记：（1）误差的定义；（2）误差的分类。

1．识记：数据表达形式。

第 5 章静力试验

通过本章的学习, 掌握基本构件的单调静力试验的能力：理解加载制度的重要性；掌握拟静力试验的特点；熟练掌握测点的布置原则。培养工程试验意识，了解试验设计的不唯一性， 理解如何做到“更合理”应考虑的因素。

（一）单调静力试验

（二）梁柱等基本构件的试验

（三）桁架结构静力试验

（一）单调静力试验

1．识记：（1）单调静力试验定义；（2）加载制定。

2．领会：（1）单调静力试验的分类；（2）单调静力试验的步骤；（3）拟静力试验和拟动力试验。

3．应用；混凝土梁、板、柱试验的加载（三）桁架结构静力试验（四）1．识记：桁架结构静力试验

第 6 章动力试验

通过本章的学习, 了解动力特性的方法与特点。掌握自由振动法、稳态正弦激振法定义和脉动试验法的区别，理解实际工程应用案例。

（一）动力测试系统与方法

（二）动力特性试验

（三）动荷载特性试验方案

（一）动力测试系统与方法

1．识记：（1）动力测试系统的组成（2）动力测试程序与要求（二）动力特性试验

1．识记：（1）自由振动法概念；（2）稳态正弦激振法定义（3）脉动试验法的含义。

2．领会：各方法的工作原理（三）动荷载特性试验

1．识记：动力反应试验内容。

第 7-11 章抗震试验、风动试验、 疲劳试验、建筑构件耐火试验、材料性能试验通过章节的学习、风动试验、 疲劳试验、建筑构件耐火试验、材料性能试验相关内容, 掌握各自试验内容，目的，步骤。

（一）抗震试验

（二）风动试验

（三）疲劳试验

（四）建筑构件耐火试验

（五）材料性能试验

（一）抗震试验

1．识记：（1）抗震试验的内容；（2）抗震试验的目的。

2．领会：（1）抗震试验的意义与作用；（2）抗震试验的步骤。

（二）风动试验

1．识记：（1）风动试验的内容；（2）研究风动试验的作用。

2．领会：（1）风动试验的意义；（2）风动试验的步骤。

（三）疲劳试验

1．识记：（1）疲劳试验的方法；（2）疲劳试验的步骤。

2．领会：疲劳试验的步骤。

（四）建筑构件耐火试验

1．识记：建筑构件耐火试验目的。

2．领会：建筑构件耐火试验的步骤。

（四）材料性能试验

1．识记：材料性能试验的现实意义。

2．领会：材料性能试验的方法与内容。

第 12-13 章建筑结构检测、地基及桩基检测通过章节的学习, 掌握现场检测、地基及桩基方法与内容的要求；学会钢筋混凝土结构的检测内容与原理；砌体结构的检测方法；了解钢结构现场检测的内容。理解各种现场检测混凝土强度的优缺点；理解砌体结构现场检测的基本内容；熟练掌握钢结构无损探索技术。提高现场解决问题的能力

（三）现场钢结构试验

（四）地基基础检测

（五）桩基检测

1．识记：（1）检测混凝土强度的方法（回弹法、超声法、超声-回弹综合法、钻芯法及拔出法）；（2）碳化深度的测定。

2．领会：各试验方法的工作原理。

3．应用；（1）混凝土法检测混凝土强度的步骤；（2）回弹法检测混凝土强度的数据

1．识记：（1）现场砌体结构检测的内容；（2）现场砌体原材料试验；（3）原位试验。

（三）现场钢结构试验

1．识记：（1）现场钢结构强度测定；（2）现场钢结构缺陷检测。

2．领会：钢结构焊缝无损探伤试验。

（四）地基基础检测

1．识记：（1）地基基础检测内容；（2）地基基础检测方法。

2．领会：（1）地基基础加载制度；（2）符合地基试验方法、终止条件。

（五）桩基检测技术

1．识记：（1）单桩承载力静载试验内容；（2）低应变原理；（3）高应变原理。

2．领会：各类桩基检测的目的与意义。

3．应用；桩基检测的步骤、加载制度、终止条件等应用。

第 14-16 章桥梁结构检测、路基路面现场检测、建筑与桥梁结构监测通过章节的学习, 了解现有桥梁结构检测、路基路面现场检测、建筑与桥梁结构监测研究内容，目的，步骤，拓宽知识点。

（一）桥梁结构检测

（二）路基路面现场检测

（三）建筑与桥梁结构监测

（一）桥梁结构检测

1．识记：桥梁结构检测的目的与内容。

（二）路基路面现场检测

1．识记：路基路面现场检测的目的与内容。

（三）建筑与桥梁结构监测

1．识记：建筑与桥梁结构监测的作用与方法。

三、题型举例

（考试时间为 150 分钟）（题型仅作参考，实际命题时不受此限）

（一）名词解释题 3 分×5 题=15 分

1.高应变法：

（二）判断题（在你认为正确的后面打√，不正确的后面打 Χ） 2 分×10 题=20 分

1.在梁的弯曲试验是，量测挠度仪表的表架可以安装在支墩上。（ ）

（三）单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的题号写在题后括号内） 2 分×10 题=20 分

1.在下面加载制度中，为双向非同步加载，反映 X 轴加载后保持恒载，Y 轴反复加载是（ ）。

（四）简答题 5 分×5 题=25 分

1.什么是温度补偿？粘贴温度补偿片应满足哪些要求？

（五）计算及设计题 10 分×1 题=10 分

1.回弹法检测混凝土强度中，已知某一测区的回弹值分别为：37、35、25

37、28、45、48、50、56、44、46、46、30、49、50、54。试按 JGJ/T23-2011 规范要求得出该测区的平均值、标准差、变异系数？

（六）综合分析题 10 分×1 题=10 分

1.某桩基的单桩承载力设计值为 500KN，试设计该试验的加载制度，并明确终止试验的条件。