《土木工程力學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱.doc

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土木工程力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程代碼： 04202 課程名稱： 土木工程力學(xué) 英文名稱： Civil engineering mechanics 課程總學(xué)時(shí)： 114 學(xué) 分： 6 理論學(xué)時(shí)： 106 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 8 課程類型： 必修 課程性質(zhì)： 專業(yè)基礎(chǔ)課 設(shè)置類別： 非獨(dú)立設(shè)實(shí)驗(yàn)課 先修課程： 高等數(shù)學(xué) 適用專業(yè)： 建筑工程技術(shù)、道路橋梁工程技術(shù)、市政工程技術(shù) 工程造價(jià) 開課單位： 建筑工程系 一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的性質(zhì)地位和任務(wù)土木工程力學(xué)是建筑工程技術(shù)專業(yè)、道路橋梁工程技術(shù)以及市政工程技術(shù)專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課，而土木工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)是土木工程力學(xué)課程的重要組成部分，其目的是使學(xué)生學(xué)到測(cè)定材料力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本技能和基本方法；了解實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的基本概念；初步掌握驗(yàn)證材料力學(xué)理論的方法，并通過實(shí)驗(yàn)理解理論、深化理論；培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析能力和綜合歸納能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的精神和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。要求學(xué)生 奢珠指導(dǎo)下自行完成操作、測(cè)試、記錄、繪圖和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整理工作。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求項(xiàng)目一、拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、測(cè)定低碳鋼拉伸時(shí)的屈服強(qiáng)度S、抗拉強(qiáng)度b、伸長率和斷面收縮率；2、觀察低碳鋼拉伸過程中的各種變形現(xiàn)象，并繪制拉伸圖（F曲線）；3、測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度b;4、觀察低碳鋼和鑄鐵壓縮時(shí)的變形和破壞并進(jìn)行比較。（2）具體內(nèi)容 1、根據(jù)屈服荷載Ps和最大荷載Pb計(jì)算屈服極限s和強(qiáng)度極限b2、根據(jù)試件前后標(biāo)距的長度及橫截面面積計(jì)算延伸率和面積收縮率。3、根據(jù)試驗(yàn)記錄，計(jì)算出低碳鋼的屈服極限s（3）主要儀器設(shè)備與工具設(shè)備：30噸萬能材料試驗(yàn)機(jī)，刻線機(jī)。工具量具：扳手、榔頭、螺絲刀、洋沖、繪圖筆、游標(biāo)卡尺、鋼板尺、材料：低碳鋼和鑄鐵拉伸與壓縮試樣各一根項(xiàng)目二、彈性模量E的測(cè)定（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、觀察在比例極限以內(nèi)，力和變形的正比例關(guān)系。驗(yàn)證彈性變形正比例定律；2、測(cè)定低碳鋼的彈性模量E；3、學(xué)會(huì)使用蝶式引伸儀。（2）具體內(nèi)容 1、測(cè)定鋼材的彈性模量時(shí)，一般采用在比例極限內(nèi)的拉伸試驗(yàn)。2、已知胡克定律的關(guān)系式為：L0=PL/EA03、為了驗(yàn)證力和變形的線性關(guān)系，一般采用增量法逐級(jí)加載，也就是分幾次來逐漸加載。而不是一次就將荷載加至最終數(shù)值。如各次增加相同的拉力P0.相應(yīng)的引伸儀標(biāo)距為L0.取各次長度增加量的平均值為，則由胡克定律關(guān)系式即可計(jì)算出彈性模量： E=P0L0/A0（3）主要儀器設(shè)備與工具1、萬能材料試驗(yàn)機(jī)； 2、蝶式引伸儀； 3、游標(biāo)卡尺項(xiàng)目三、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、測(cè)定低碳鋼的剪切彈性模量，并驗(yàn)證扭轉(zhuǎn)胡克定理；2、測(cè)定低碳鋼的扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度s、抗扭強(qiáng)度b、鑄鐵的抗扭強(qiáng)度b；3、觀察低碳鋼與鑄鐵扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和破壞現(xiàn)象。（2）具體內(nèi)容1、測(cè)量試件直徑（與拉伸試驗(yàn)相同）2、將試件一端裝于試驗(yàn)機(jī)與擺錘相連的夾頭中，調(diào)整示力盤至零點(diǎn)；3、夾緊另一端，調(diào)好自動(dòng)繪圖裝置，開始對(duì)試件逐漸均勻地施加扭轉(zhuǎn)外力偶距，讀出屈服點(diǎn)負(fù)荷，然后電動(dòng)，直至試件破壞為止，記下最大負(fù)荷；4、將機(jī)器恢復(fù)原位，并把工具、試件放回原處。（3）主要儀器設(shè)備與工具1、 設(shè)備：NJ100B扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，百分表扭角儀。2、工具量具：活扳手、內(nèi)六方扳手、游標(biāo)卡尺。項(xiàng)目四、電測(cè)梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 1、測(cè)定純彎曲下矩形截面梁橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律并與理論值比較；2、了解電測(cè)法基本原理和電阻應(yīng)變儀的使用。（2）具體內(nèi)容1、預(yù)習(xí)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀與調(diào)平衡箱的使用說明；2、將已貼好的測(cè)量片和補(bǔ)償片的引出導(dǎo)線接在預(yù)調(diào)平衡箱接線柱上，按電阻應(yīng)變儀多點(diǎn)測(cè)量時(shí)的操作步驟做好測(cè)量前的準(zhǔn)備工作；3、加載至最大荷載，然后卸載，檢查應(yīng)變儀是否處于正常狀態(tài)。4、正式測(cè)量，逐級(jí)加砝碼，在應(yīng)變儀上分別讀出五個(gè)點(diǎn)的應(yīng)變大小記錄，最后卸載；5、使儀器恢復(fù)到正常狀態(tài)。（3）主要儀器設(shè)備與工具1、純彎曲試驗(yàn)裝置2、CM100型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀項(xiàng)目五、疲勞演示實(shí)驗(yàn)（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、了解純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)2、介紹測(cè)定金屬材料持久極限的方法（2） 主要儀器設(shè)備與工具 設(shè)備： 純彎曲式疲勞試驗(yàn)機(jī)材料：碳鋼圓截面試樣一根8mm、140mm三、學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型所在實(shí)驗(yàn)室1拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)2必做基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室2彈性模量E的測(cè)定1必做基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室3扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)2必做基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室4電測(cè)梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)2必做基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室5疲勞演示實(shí)驗(yàn)1演示基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室總 計(jì)8四、考核方式按實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)效果、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量各環(huán)節(jié)綜合評(píng)定成績。實(shí)驗(yàn)成績以30計(jì)入本課程學(xué)期總成績。五、大綱說明本大綱實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)為最少時(shí)數(shù)。本大綱同樣適用于土木工程力學(xué)、建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)等課程。根據(jù)專業(yè)的不同，可選做不同項(xiàng)目。六、推薦教材及參考書1 張明朗土木工程力學(xué)北京：計(jì)劃出版社，20082 王煥定結(jié)構(gòu)力學(xué)北京：清華大學(xué)出版社，20063 范欽珊工程力學(xué)北京：清華大學(xué)出版社，2005執(zhí) 筆：山水龍審 核：賈淑明 審 批：