《土木工程测试技术》第1章概论

土木工程概论学问点及习题土木工程概论总复习第1 章绪论一、学习重点〔一〕根本概念1、土木工程：土木工程就是修建各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即为建好在地上、地下、水中的各种工程设施，也Ornain 应用领域的材料、设备和所开放的勘测设计、施工、修理保养、修理等技术。

2、根本建设：国家将工厂、矿井、铁道、大路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为根本建设。

3、信息化施工：在施工过程中所牵涉的各局部各阶段广泛应用计算机信息技术，对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息开放搜集、存储、处置和沟通，并予以科学地综合利用，为施工治理准时、准确地供给更多决策依据。

4、可持续进展：是指“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的进展构成危害”。

〔二〕根本学问和根本理论 1、土木工程概论课程的任务“土木工程”包含哪些内容?“土木工程”专业的学生必需自学哪些科学学问、掌控哪些根本技能、具有哪些力量?怎样才能努力学习等?提问这些问题就是本书的主要任务。

土木工程的内容格外广泛，它和宽阔人民群众的日常生活亲热相关，在国民经济中起着格外重要的作用。

土木工程的范围包含房屋建筑工程、大路与城市道路工程，铁路工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，地下工程，排灌排水工程，港口、码头工程等。

2、土木工程进展历史简述土木工程的进展经受了古代、近代和现代三个阶段。

现代土木工程的特点存有：①功能要求多样化；②城市建设立体化；③交通工程快速化；④工程设施大型化。

3、土木工程的将来土木工程目前患病的形势就是：①信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛进展。

②航空、航天事业等高科技事业的进展。

③地球上居住人口激增，而地球上的土地资源是有限的，并且会因过度消耗而日益枯竭。

④生态环境受到严峻破坏，随着工业的进展、技术的进步而人类生存环境却日益恶化。

〔1〕关键性工程工程将间续修建①为了解决城市土地供求冲突，城市建设将向高、深方向进展。

《土木工程概论》重点考点归纳总结（详细版）第一章绪论1．（1）我国古代建筑的特点：木结构占主导地位（2）土木工程建设的含义：土木工程是指建造各类工程设施的科学技术的总称。

它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修的等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中、直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施。

（3）土木工程的内涵：土木工程在英语里称为Civil Engineering，译为“民用工程”。

它的原意是与“军事工程”（ Military Engineering）相对应的。

在英语中，历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering，因为它们都具有民用性。

后来，随着工程技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独立的学科，Civil Engineering就成为土木工程的专用名词。

2．（1）土木工程基本属性1）综合性2）社会性3）实践性4）技术上、经济上和建筑艺术上的统一性2）现代土木工程的特点1）土木工程功能化2）城市建设立体化3）交通运输高速化3．简单应用：无4．综合应用：无第二章土木工程主要类型1．（1）钢筋混凝土楼盖按施工方法的分类分为现浇整体式楼盖和装配式楼盖。

（2）常见网架节点的种类网架的节点构件有焊接球节点和螺栓球节点两种。

焊接球节点有焊接钢板节点和焊接空心球节点。

（3）路面的排水坡度要求为了排水，路面及路肩应做一定的坡度，i1及i2。

它随路面的平整度而异，如混凝土路面i1为1%～1.5%；沥青路面i1为1.5%～2.5%；i2一般较i1大1%～2%。

（4）土木工程的主要类型：建筑工程、桥梁工程、公路与道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口城、海洋工程、给水及排水工程和环境工程等。

2．（1）房屋工程的分类房屋工程按其层数分，有单层、多层、高层、超高层。

房屋工程按其材料分，则有砌体结构的、木结构的、混凝土结构的、钢结构和混合结构的。

土木工程概论习题第一章绪论1.1土木工程概论课程的任务1、简述土木工程的概念及其包含的内容。

答：概念：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它即指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘探设计、施工、保养、维修等技术。

包含的内容：基础工程、房屋建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程。

1.2土木工程发展历史概述1、简述古代土木工程的特点。

答：没有系统的设计理论，主要依靠经验2、简述近代土木工程的特点。

答：（1）、有了比较系统的设计理论，如1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论；1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析基础；1825年，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。

（2）、从材料方面讲，1824年波特兰水泥发明；1867年钢筋混凝土开始应用于土木工程；1859年转炉法炼钢发明3、简述现代土木工程的特点。

答：（1）、功能要求多样化：由于电子技术，精密机械，生物基因工程，航空航天等高技术工业的发展，许多工业建筑提出了恒湿、恒温、防微震、防腐蚀、防辐射、防磁、无微尘等要求，并向跨度大、分隔灵活、工厂花园化的方向发展。

（2）、城市建设立体化：经济发展、人口增多，造成城市用地紧张、交通拥挤。

（3）、交通工程快速化：市场经济要求运输系统快速、高效，现代化技术的进步提供了条件。

（4）、工程设施大型化1.2土木工程的未来1、目前土木工程面临的形势有哪些？答：（1）、世界正经历工业革命以来的有一次重大变革，这便是信息（包括计算机、通信、网络等）工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。

（2）、航空、航天事业等高科技事业的发展，月球上已经留下了人类的足迹，对火星及太阳系内外星空的探索已取得了巨大进步。

（3）、地球上居住人口激增，目前世界人口已经达60亿，预计21世纪末，人口要接近百亿。

土木工程概论复习总结第一章绪论第一节土木工程的重要地位土木工程的含义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，既是工程建设的对象，也指所应用材料、工程设备和所进行的勘察设计、施工、保养、维修等技术活动。

第二节土木工程的发展史一、古代（17世纪中叶前）代表作：埃及金字塔都江堰长城古希腊的帕提农神庙赵州桥罗马斗兽场巴黎圣母院河北赵县安济桥万神庙是古代最大的圆顶庙二、近代（17世纪中叶至20世纪中叶）代表作：埃菲尔铁塔——钢材料家庭保险公司大厦——现代高层建筑的开端三、现代1、代表作：纽约帝国大厦（102层，381米）——保持41年纪录日本明石海峡大桥——目前世界上跨度最大的悬索桥日本多多罗大桥——世界大一斜拉桥石油双塔楼——世界最高的双子楼瑞士大狄克逊坝——世界最高的重力坝俄罗斯英古里坝-----世界最高的双曲坝2、现代土木工程的特点：1）土木工程功能化2）城市建设立体化3）交通运输高速化4）工程设施建设大型化第二章土木工程材料第一节概述一、建筑材料的分类1、按基本成分分为：金属材料、非金属材料和复合材料非金属材料：无机材料：胶凝材料：气硬性胶凝材料，如：石灰、石膏、水玻璃水硬性胶凝材料，如：水泥有机材料：沥青、塑料、涂料、橡胶2、按用途分类：结构材料、构造材料、绝热材料、吸声材料、防水材料、装饰材料3、按发展时期分类：传统材料、近代材料、现代材料第二节石材、砖、瓦砖（一种最为常用的砌筑．．材料）（一）、砖的分类：按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖按有无孔洞分为多孔砖、空心砖、实心砖（二）常用砖：烧结普通砖的技术性质1、规格：外形：直角六面体标准尺寸：240㎜×115㎜×53㎜2、强度等级：例：MU30 表示抗压强度为30兆帕的砖3、抗风化性能：定义：它是指在干湿、温度、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。

4、质量等级：分为优等品、一等品、合格品（三）、烧结多孔砖和烧结空心砖1、烧结多孔砖：孔洞率≧15﹪作用：多用于砌筑六层以下的承重墙或高层框架结构填充墙2、烧结空心砖：孔洞率≧30﹪作用：多用于非承重墙瓦（主要用于屋顶）第三节石灰、水泥、砂浆一、胶凝材料1、定义：凡是在物理作用或化学作用下，从浆体变成石状体，并能胶结其他物料而且具有一定强度的材料，统称为胶凝材料。

土木工程概论（习题与解答）《土木工程概论》习题与解答第一章绪论习题1、土木工程的定义是什么？2、土木工程包括哪些方面？3、土木工程经历了那几个发展阶段，大约起止时间是何时？4、古代土木工程的主要结构形式是什么？5、近代土木工程的特点是什么？6、土木工程的未来发展方向是什么？解答1、土木工程的定义是什么？答：土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。

2、土木工程包括哪些方面？答：土木工程包括建筑物基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程。

3、土木工程经历了那几个发展阶段，大约起止时间是何时？答：土木工程经历了古代、近代、现代三个阶段。

古代土木工程：约公元前5000年—17世纪中叶；近代土木工程：17世纪中叶～第二次世界大战前后；现代土木工程：20世纪中叶至今。

4、古代土木工程的主要结构形式是什么？答：木结构、砖结构、石结构、混合结构。

5、近代土木工程的特点是什么？答：材料：由木材、石料、砖、瓦为主，到开始并日益广泛使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力混凝土。

理论：材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论等学科逐步形成，保证了工程结构的安全和人力物力的节约。

施工与机械：不断出现新的工艺和新的机械。

施工技术进步，建造规模扩大，营造速度加快。

6、土木工程的未来发展方向是什么？答：1、适应新的功能；2、研究新的材料；3、向新的空间开拓；4、设计向精确化、自动化发展；5、施工信息化、设备不断更新。

第二章土木工程材料习题1、标准粘土砖的尺寸是多少？2、我国是否还允许生产粘土砖？3、砖按生产工艺分为哪两类？4、多孔砖与空心砖的孔洞率分别大于多少？5、粒径大于多少的岩石颗粒称为石子？6、色石渣主要由哪些石材破碎而成？7、什么叫胶凝材料？石灰、石膏、水泥属于气硬性或水硬性胶凝材料？8、直径小于多少的钢筋称钢丝？9、土木工程三大基础材料是什么？10、通用水泥通常分为哪几种？11、说明水泥初凝、终凝、凝结、硬化的含义。

《土木工程测试技术》硕士研究生教学大纲第一章土木工程测试技术概述（2学时）主要内容：土木工程测试技术研究内容及发展概况。

混凝土测试体系的形成和发展；结构混凝土非破损（无损）检测的基本依据；结构混凝土非破损（无损）检测方法的分类。

第二章智能传感器技术基础（4学时）传感器基本原理，智能传感器特性，土木工程测试先进传感器应用。

第三章结构混凝土强度的测试方法（4学时）主要内容：结构混凝土强度的测试方法主要有回弹法、超声法、综合法以及半破损法。

介绍回弹法的基本原理、回弹仪的构造及测量使用方法；超声波的基本概念、超声波发射和接收原理、超声换能器以及声时、声速、声程的测量计算方法；结构混凝土强度的综合检测法有超声-回弹综合法，声速-衰减系数法及超声-射线综合法等；结构混凝土强度的测试的半破损检测和非破损检测法（拔出法、钻芯法等）以及半破损检测和非破损检测法的结合使用。

第四章结构混凝土内部缺陷的超声脉冲法探伤及声发射诊断（2学时）主要内容：结构混凝土内部缺陷主要有裂缝、孔洞、蜂窝和层状破坏等，而超声脉冲探伤就是一非破损（无损）检测的形式，确定混凝土内部缺陷的存在、大小、位置和性质的一种检测方法。

主要利用超声波在碰到缺陷时的绕射、散射和衰减等特性来判断缺陷，所需测量的物理量是超声波的声程、声时、衰减量、接收波形及其频谱等。

声发射诊断的基本原理、声发射仪简介、混凝土的声发射特性。

第五章混凝土测温技术（2学时）混凝土测温技术，第六章土木工程测试的技术规范和常用仪器设备（2学时）主要内容：介绍进口和国产的回弹仪、非金属超声仪等仪器设备的产生厂家及特性。

用于桥梁、基桩和大型土木工程结构的测试仪器设备和软件系统。

介绍东方振动噪声所的INV数据采集DASP系统以及东华公司的数据采集系统。

回弹仪、超声法、超声-回弹法、钻芯法和拔出法等测试方法的相关技术规范和规程。

第七章超声波测试原理及智能超声测试仪开发技术（4学时）主要内容：详细介绍超声波测试原理，超声波发射和接收原理，超声换能器以及声时、声速、声程的测量计算方法；超声波仪器开发的技术，仪器的信号放大、同单片机、DSP、CPLD等器件的接口电路设计等。

第一章土木工程结构试验检测概论一、单项选择题1. 土木工程结构试验中，下列哪项不是结构试验的基本类型？（）A. 静载试验B. 动载试验C. 疲劳试验D. 化学试验答案：D2. 在进行结构试验时，以下哪个步骤是必须首先进行的？（）A. 数据采集B. 设备校准C. 试件制作D. 试验方案设计答案：D3. 以下哪个因素对结构试验的准确度影响最大？（）A. 试件的尺寸B. 测试环境的温度C. 测试仪器的精度D. 加载速度答案：C4. 在结构动力试验中，以下哪个参数是描述结构动态响应的重要指标？（）A. 自振频率B. 阻尼比C. 振幅D. 所有上述选项答案：D5. 土木工程结构试验报告应当包含以下哪项内容？（）A. 试验设备的采购价格B. 试验过程中的天气状况C. 试验结果的分析和讨论D. 试验人员的个人简历答案：C二、填空题1. 结构试验的数据处理包括________、________和________等步骤。

答案：数据清洗、数据分析、数据报告2. 土木工程结构试验的主要目的是________、________和________。

答案：检验结构设计、评估施工质量、研究结构行为3. 在进行结构试验时，为了减小误差，通常需要对测试设备进行________和________。

答案：预调、校准4. 结构试验中的________和________是保证试验结果有效性的关键因素。

答案：试件准备、试验操作三、名词解释1. 结构模型试验：指在实验室条件下，使用缩小尺寸的结构模型进行的试验，用于模拟实际结构的行为。

2. 加载制度：指在结构试验中，对试件施加荷载的方式和规律，包括荷载的大小、加载速率、加载循环次数等。

3. 结构检测：指对已经建成的结构进行性能评估和状态监测的过程，旨在确保结构的安全性和功能性。

四、简答题1. 简述在结构试验中，如何确保试验结果的可靠性。

答案：确保试验结果的可靠性需要从试验设计、试件制备、设备校准、数据采集和分析等多个环节入手，确保每个环节都符合科学规范，减少误差和偏差。

土木工程概论教案第一章：土木工程概述1.1 土木工程的定义1.2 土木工程的主要分支1.3 土木工程师的工作内容1.4 土木工程的历史发展1.5 本章小结第二章：土木工程材料2.1 常用建筑材料的特点和用途2.2 建筑钢材的性能和应用2.3 混凝土的组成和性质2.4 土木工程中其他重要材料2.5 本章小结第三章：土木工程测量3.1 测量学的基本概念3.2 测量仪器的使用和维护3.3 地形图的绘制和应用3.4 施工测量的方法和技术3.5 本章小结第四章：土木工程结构设计4.1 结构设计的基本原则4.2 常用结构材料的强度计算4.3 受力分析和内力计算4.4 结构设计和计算方法4.5 本章小结第五章：土木工程施工技术5.1 施工组织设计的基本内容5.2 施工工艺和方法的选择5.3 施工机械和设备的使用5.4 施工质量和安全管理5.5 本章小结第六章：土木工程规划与管理6.1 工程项目规划的基本步骤6.2 资源分配与时间管理6.3 成本估算与控制6.4 质量管理6.5 环境与可持续性考虑6.6 本章小结第七章：土木工程结构分析7.1 结构分析方法简介7.2 弹性理论7.3 塑性理论7.4 动力分析7.5 计算机在结构分析中的应用7.6 本章小结第八章：土木工程案例研究8.1 案例选择与分析方法8.2 案例一：大跨桥梁设计8.3 案例二：高层建筑施工8.4 案例三：水利工程规划8.5 案例四：地震灾区重建8.6 本章小结第九章：土木工程与可持续发展9.1 可持续发展的概念9.2 土木工程与环境的关系9.3 绿色建筑与节能技术9.4 生态环境保护与修复9.5 社会责任与伦理9.6 本章小结第十章：未来土木工程发展趋势10.1 技术进步与创新10.2 智能化与自动化10.3 跨学科研究与综合应用10.4 全球化的挑战与机遇10.5 教育与培训的重要性10.6 本章小结重点和难点解析重点环节1：土木工程的基本概念和分支补充和说明：确保学生能够理解土木工程的核心概念，并了解不同分支领域如结构工程、地质工程、交通工程等的基本原理和实际应用。

第1章概论建筑物在规定的时间内（结构的设计基准期一般为50年），在规定的条件下（正常设计正常施工、正常使用和维护），应满足安全性、适用性和耐久性的要求。

安全性是指结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种荷载作用。

适用性是指结构在正常使用时，其变形、裂缝或振动等性能均满足规定的限值。

耐久性是指结构在正常使用、正常维护情况下，其材料性能虽随时间推移发生恶化，但仍满足预定功能的要求。

当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑物的整体结构，结构的某一部分或某些构件进行检测。

导致建筑物不能满足预定功能的原因大致有以下几个方面（1）设计不周或有误，诸如对工程地质、水文地质情况和地基情况了解不全，地基承载力估计过高；漏算或少算作用于结构上的荷载；结构计算图形与实际受力情况不符；设计人员受力分析概念不清，结构内力计算错误。

例如，某体育馆五层挑出长度有7．8m，结构竖向刚度变化大，由于所用结构计算软件的力学模型与工程的实际情况不符，导致二层32榀主框架梁全部开裂。

（2）施工质量低劣，混凝土强度等级低于设计要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，钢筋力学性能不符合设计要求；砌体砌筑方法不当，造成通缝，空心砌块不按设计要求灌注混凝土芯柱；钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。

（3）使用或改造不当，未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造，造成原有结构承载力不足；使用过程中任意改变用途加大荷载；随意拆除承重墙或墙上开洞。

（4）使用环境恶化，结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用，引起结构构件的腐蚀和损伤等。

为了解结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求，需要对结构进行检测、鉴定，对其可靠性做出正确的评价，然后进行维修或加固，以提高结构的安全性，延长其使用寿命。

建筑结构的检测可分为在建工程的结构质量检测和已有建筑物结构性能检测两大类，这两类检测内容大致相同，只是已有建筑物结构性能检测可能面对的结构损伤与材料老化问题要多一些，现场检测遇到问题的难度要大一些。

土木工程测试技术第一章测试技术的理论基础1、一个完整的测试机系统由荷载系统、测量系统、信号处理系统、显示和记录系统组成。

2、测试系统的主要性能指标：（1）精度：测试系统给出的只是指示值和被测试值的接近程度。

误差:绝对误差：仪器指示值与被测真值的差值。

相对误差：绝对误差与被测真值的比值。

引用误差：（2）稳定性：稳定度：在规定的时间内，测量条件不变的情况下，由于仪器中随机变动、周期性变动、漂移等引起输出值的变化。

影响量：仪器工作场所由于外界环境变化引起输入值变化的量。

（3）测量范围（量程）（4）分辨率（灵敏度）（5）传递特性：测量系统输入与输出对应关系的性能。

3、测试系统的静态传递方程：测试系统处于静态测量时，输入量x与输出量y 不随时间而变化。

主要的静态特性参数：灵敏度、线性度（直线度）、回程误差、重复性。

4、传感器由敏感元件、转换元件、转换电路组成。

传感器的分类方法：A根据传感器的工作原理分类B根据传感器的能量转换情况分类C根据传感器的转换原理分类D根据传感器的使用方法分类5、电阻应变测试技术的基本原理：用电阻应变片作为传感元件，应变片可以做成各型式或制成各种型式的传感器，测量结果为电信号。

特点：A灵敏度与精确度高B测量范围广C测量精确度高D被测量物理范围大6、测试系统的选择原则：灵敏度、准确度、线性范围、稳定性、各特性参数之间的配合、传感器的选择、测试方法7、测试系统的标定：主要是对测试系统元件的标定，即通过试验建立测试元件输入量与输出量之间的关系。

第二章工程建筑物变形监测1、建筑物变形监测有哪些项目，做这些项目的目的是什么？（1）建筑物沉降监测：此项监测资料的积累是研究解决地基沉降问题和改进地基设计的重要手段。

（2）建筑物水平位移监测:测定平面位置随时间变化的移动量，以监测建筑物的安全或采取加固措施。

（3）建筑物倾斜监测：目的是验证地基沉降的差异和监测建筑物的安全。

（4）建筑物裂缝监测：根据裂缝监测和沉降监测资料来分析变形的特征和原因，采取措施保证建筑物的安全。