土木工程試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)（劉洪波）

《土木工程試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)》系統(tǒng)、全面地介紹了土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和檢測(cè)的基本原理和基本方法,主要內(nèi)容包括：土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)的組織實(shí)施與管理、試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論與方法、試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)與儀器、試驗(yàn)加載方法與設(shè)備、無(wú)損檢測(cè)技術(shù),以及模型試驗(yàn)的原理與方法、靜載和動(dòng)載試驗(yàn)的準(zhǔn)備、組織、常用儀器和操作方法。本書(shū)還結(jié)合土木類(lèi)不同方向?qū)I(yè)的特點(diǎn),介紹了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)基本原理、建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)的內(nèi)容與觀測(cè)方法,同時(shí)介紹了常用的測(cè)試數(shù)據(jù)整理與分析方法。
本書(shū)可作為高等院校土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科生教材,也可供繼續(xù)教育本專(zhuān)科學(xué)生和高職高專(zhuān)院校專(zhuān)升本學(xué)生使用,亦可作為專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教材供工程技術(shù)人員參考。

劉洪波，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。本、碩、博均畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，University of NotreDame訪問(wèn)學(xué)者。主要研究方向：高層鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)材料和地震工程?，F(xiàn)任黑龍江大學(xué)建筑工程學(xué)院院長(zhǎng)，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)理事，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)檢測(cè)與試驗(yàn)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，國(guó)家自然科學(xué)基金評(píng)審專(zhuān)家、黑龍江省綜合評(píng)標(biāo)評(píng)審專(zhuān)家，黑龍江省應(yīng)急管理廳建筑組專(zhuān)家、應(yīng)急管理技術(shù)支撐組組長(zhǎng)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，主持省部級(jí)科研項(xiàng)目6項(xiàng)，累積科研經(jīng)費(fèi)1200萬(wàn)余元。共發(fā)表論文90余篇，已被SCI收錄25篇；出版專(zhuān)著2部，發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)，獲黑龍江省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，土木工程建設(shè)規(guī)模和復(fù)雜性也逐步增加；進(jìn)入新時(shí)代，城市更新、鄉(xiāng)村振興給土木工程專(zhuān)業(yè)提出了新的課題。而新課題的產(chǎn)生，必然要通過(guò)工程問(wèn)題的研究來(lái)解決。
解決工程問(wèn)題，通常有理論計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)分析兩種方法， 而工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)土木工程客觀規(guī)律、改造自然的重要手段， 擴(kuò)展和延伸了人們的感官能力?，F(xiàn)代化的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也同樣促進(jìn)了試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的提高和進(jìn)步。
結(jié)構(gòu)試驗(yàn)作為一門(mén)既科學(xué)又技術(shù)的領(lǐng)域，在研究和推動(dòng)土木工程新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，以及驗(yàn)證結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)理論方面具有重要地位。它是探索和實(shí)踐的橋梁，將理論與實(shí)際緊密結(jié)合，為結(jié)構(gòu)工程的研究和技術(shù)創(chuàng)新提供不可或缺的支持。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展， 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)已成為土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修專(zhuān)業(yè)課程。
本書(shū)就工程試驗(yàn)與建筑檢測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的論述， 共分13章（第12、13章為線上學(xué)習(xí)內(nèi)容）。主要內(nèi)容包括：緒論；土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)的組織實(shí)施與管理；試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論與方法；試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)與儀器；試驗(yàn)加載方法與設(shè)備；模型試驗(yàn)； 靜載試驗(yàn)；動(dòng)載試驗(yàn)；工程結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)；地基與樁基基礎(chǔ)檢測(cè)；測(cè)試數(shù)據(jù)整理與分析。在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)上，采用我國(guó)目前已經(jīng)成熟的最新技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，以保證技術(shù)的先進(jìn)性。
本書(shū)立足于科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t，旨在幫助讀者建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能，為未來(lái)從事土木工程領(lǐng)域的研究和實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本書(shū)可作為高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教材，也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員的參考資料。
本書(shū)由黑龍江大學(xué)劉洪波擔(dān)任主編，哈爾濱理工大學(xué)朱晶、東北石油大學(xué)滕振超、黑龍江大學(xué)徐樹(shù)全擔(dān)任副主編，黑龍江大學(xué)曾慶龍參加編寫(xiě)，全書(shū)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)邵永松教授擔(dān)任主審。全書(shū)由劉洪波統(tǒng)稿。具體分工：劉洪波（第1、2章），朱晶（第4～6章），滕振超（第7～9、13章），徐樹(shù)全（第10、11章），曾慶龍（第3、12章）。東北石油大學(xué)郭道琳、張永新參與了繪圖和文稿校對(duì)工作，黑龍江大學(xué)姜冬雪、李泊辰、郭驊山、簡(jiǎn)家碩、張成、孫悅、邵海迪、李銀飛、馬航宇、劉一博、谷媛、曹曉鵬、王遙賡、宋健、楊文誠(chéng)、劉磊、任廣宇等研究生在資料整理方面提供了大量的幫助， 有關(guān)設(shè)計(jì)單位提供了資料支持， 在此一并表示感謝。
由于編者的水平有限， 書(shū)中難免有疏漏之處， 敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者
2023年12月 于哈爾濱

第1章　緒論001 
1.1　土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)的目的和任務(wù)001
1.2　土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分類(lèi)002
1.3　土木工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)分類(lèi)005
1.4　土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)的發(fā)展006
思考題010

第2章　土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)的組織實(shí)施與管理011 
2.1　試驗(yàn)組織計(jì)劃011
2.2　試驗(yàn)前期方案013
2.3　試驗(yàn)技術(shù)性文件014
2.4　試驗(yàn)安全措施015
思考題017

第3章　試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論與方法018 
3.1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論、要求與原則018
3.2　結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì)和模型設(shè)計(jì)022
3.3　結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)026
3.4　結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì)029
3.5　結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的誤差控制033
思考題035

第4章　試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)與儀器036 
4.1　概述036
4.2　微觀量測(cè)040
4.3　應(yīng)變量測(cè)045
4.4　位移量測(cè)054
4.5　力值量測(cè)060
4.6　裂縫量測(cè)063
4.7　溫度量測(cè)065
4.8　熱工性能的量測(cè)067
4.9　抗爆沖擊量測(cè)070
4.10　抗火性能量測(cè)072
4.11　振動(dòng)參數(shù)量測(cè)075
4.12　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)082
思考題084

第5章　試驗(yàn)加載方法與設(shè)備085 
5.1　重物加載085
5.2　氣壓加載087
5.3　機(jī)械機(jī)具加載087
5.4　液壓加載088
5.5　動(dòng)力激振加載法097
5.6　加載裝置104
思考題111

第6章　模型試驗(yàn)112 
6.1　模型試驗(yàn)概述112
6.2　模型試驗(yàn)理論基礎(chǔ)113
6.3　模型設(shè)計(jì)123
6.4　模型制作125
6.5　模型試驗(yàn)與仿真分析結(jié)合135
思考題139

第7章　靜載試驗(yàn)140 
7.1　概述140
7.2　靜載試驗(yàn)觀測(cè)案例分析141
7.3　數(shù)據(jù)整理及結(jié)構(gòu)性能評(píng)定146
思考題151

第8章　動(dòng)載試驗(yàn)152 
8.1　概述152
8.2　加載設(shè)備153
8.3　結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)156
8.4　結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)試驗(yàn)160
8.5　疲勞試驗(yàn)163
思考題167

第9章　工程結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)168 
9.1　概述168
9.2　擬靜力試驗(yàn)170
9.3　擬動(dòng)力試驗(yàn)178
9.4　地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)183
9.5　人工地震試驗(yàn)186
9.6　天然地震試驗(yàn)189
9.7　結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)定190
思考題192

第10章　無(wú)損檢測(cè)技術(shù)194 
10.1　概述194
10.2　無(wú)損檢測(cè)基本理論194
10.3　無(wú)損檢測(cè)的主要方法205
10.4　其他檢測(cè)媒介215
思考題217

第11章　建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)218 
11.1　概述218
11.2　混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)219
11.3　砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)249
11.4　鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)262
思考題273

第12章　地基與樁基基礎(chǔ)檢測(cè)274 
12.1　概述274
12.2　地基承載力檢測(cè)274
12.3　基樁承載力檢測(cè)274
12.4　基樁樁身完整性檢測(cè)274

第13章　測(cè)試數(shù)據(jù)整理與分析275 
13.1　概述275
13.2　數(shù)據(jù)的表達(dá)275
13.3　數(shù)據(jù)的整理和換算275
13.4　誤差分析275
13.5　線性回歸分析275

參考文獻(xiàn)276