土木工程试验与测试技术（刘洪波）

《土木工程试验与测试技术》系统、全面地介绍了土木工程结构试验和检测的基本原理和基本方法,主要内容包括：土木工程结构试验与检测的组织实施与管理、试验设计理论与方法、试验量测技术与仪器、试验加载方法与设备、无损检测技术,以及模型试验的原理与方法、静载和动载试验的准备、组织、常用仪器和操作方法。本书还结合土木类不同方向专业的特点,介绍了无损检测技术基本原理、建筑结构检测的内容与观测方法,同时介绍了常用的测试数据整理与分析方法。
本书可作为高等院校土木类专业的本科生教材,也可供继续教育本专科学生和高职高专院校专升本学生使用,亦可作为专业技术培训教材供工程技术人员参考。

刘洪波，男，博士，教授，硕士生导师。本、硕、博均毕业于哈尔滨工业大学，University of NotreDame访问学者。主要研究方向：高层钢结构、混凝土结构材料和地震工程。现任黑龙江大学建筑工程学院院长，中国钢结构协会稳定与疲劳分会理事，中国工程建设标准化协会检测与试验专业委员会委员，国家自然科学基金评审专家、黑龙江省综合评标评审专家，黑龙江省应急管理厅建筑组专家、应急管理技术支撑组组长。主持国家自然科学基金项目2项，主持省部级科研项目6项，累积科研经费1200万余元。共发表论文90余篇，已被SCI收录25篇；出版专著2部，发明专利4项，获黑龙江省教学成果奖二等奖1项。

随着科学技术的进步，土木工程建设规模和复杂性也逐步增加；进入新时代，城市更新、乡村振兴给土木工程专业提出了新的课题。而新课题的产生，必然要通过工程问题的研究来解决。
解决工程问题，通常有理论计算分析和实验分析两种方法， 而工程结构试验与检测技术是人类认识土木工程客观规律、改造自然的重要手段， 扩展和延伸了人们的感官能力。现代化的试验检测技术对于经济生产和科学技术的发展具有重要意义，同时科学技术的进步也同样促进了试验检测技术的提高和进步。
结构试验作为一门既科学又技术的领域，在研究和推动土木工程新结构、新材料、新工艺的发展，以及验证结构分析和设计理论方面具有重要地位。它是探索和实践的桥梁，将理论与实际紧密结合，为结构工程的研究和技术创新提供不可或缺的支持。随着科学技术的不断进步和应用的不断拓展， 结构试验已成为土木工程专业学生的必修专业课程。
本书就工程试验与建筑检测的内容进行了全面、系统的论述， 共分13章（第12、13章为线上学习内容）。主要内容包括：绪论；土木工程结构试验与检测的组织实施与管理；试验设计理论与方法；试验量测技术与仪器；试验加载方法与设备；模型试验； 静载试验；动载试验；工程结构抗震试验；无损检测技术；建筑结构检测；地基与桩基基础检测；测试数据整理与分析。在结构试验检测技术上，采用我国目前已经成熟的最新技术和标准，以保证技术的先进性。
本书立足于科学、严谨的原则，旨在帮助读者建立扎实的理论基础和实践技能，为未来从事土木工程领域的研究和实践奠定坚实的基础。本书可作为高等学校土木工程专业的专业课教材，也可作为相关专业工程技术人员的参考资料。
本书由黑龙江大学刘洪波担任主编，哈尔滨理工大学朱晶、东北石油大学滕振超、黑龙江大学徐树全担任副主编，黑龙江大学曾庆龙参加编写，全书由哈尔滨工业大学邵永松教授担任主审。全书由刘洪波统稿。具体分工：刘洪波（第1、2章），朱晶（第4～6章），滕振超（第7～9、13章），徐树全（第10、11章），曾庆龙（第3、12章）。东北石油大学郭道琳、张永新参与了绘图和文稿校对工作，黑龙江大学姜冬雪、李泊辰、郭骅山、简家硕、张成、孙悦、邵海迪、李银飞、马航宇、刘一博、谷媛、曹晓鹏、王遥赓、宋健、杨文诚、刘磊、任广宇等研究生在资料整理方面提供了大量的帮助， 有关设计单位提供了资料支持， 在此一并表示感谢。
由于编者的水平有限， 书中难免有疏漏之处， 敬请读者批评指正。

编者
2023年12月 于哈尔滨

第1章　绪论001 
1.1　土木工程结构试验与检测的目的和任务001
1.2　土木工程结构试验分类002
1.3　土木工程结构检测分类005
1.4　土木工程结构试验与检测的发展006
思考题010

第2章　土木工程结构试验与检测的组织实施与管理011 
2.1　试验组织计划011
2.2　试验前期方案013
2.3　试验技术性文件014
2.4　试验安全措施015
思考题017

第3章　试验设计理论与方法018 
3.1　试验设计理论、要求与原则018
3.2　结构试验的试件设计和模型设计022
3.3　结构试验的荷载设计026
3.4　结构试验的观测设计029
3.5　结构试验的误差控制033
思考题035

第4章　试验量测技术与仪器036 
4.1　概述036
4.2　微观量测040
4.3　应变量测045
4.4　位移量测054
4.5　力值量测060
4.6　裂缝量测063
4.7　温度量测065
4.8　热工性能的量测067
4.9　抗爆冲击量测070
4.10　抗火性能量测072
4.11　振动参数量测075
4.12　数据采集系统082
思考题084

第5章　试验加载方法与设备085 
5.1　重物加载085
5.2　气压加载087
5.3　机械机具加载087
5.4　液压加载088
5.5　动力激振加载法097
5.6　加载装置104
思考题111

第6章　模型试验112 
6.1　模型试验概述112
6.2　模型试验理论基础113
6.3　模型设计123
6.4　模型制作125
6.5　模型试验与仿真分析结合135
思考题139

第7章　静载试验140 
7.1　概述140
7.2　静载试验观测案例分析141
7.3　数据整理及结构性能评定146
思考题151

第8章　动载试验152 
8.1　概述152
8.2　加载设备153
8.3　结构动力特性试验156
8.4　结构动力反应试验160
8.5　疲劳试验163
思考题167

第9章　工程结构抗震试验168 
9.1　概述168
9.2　拟静力试验170
9.3　拟动力试验178
9.4　地震模拟振动台试验183
9.5　人工地震试验186
9.6　天然地震试验189
9.7　结构抗震性能评定190
思考题192

第10章　无损检测技术194 
10.1　概述194
10.2　无损检测基本理论194
10.3　无损检测的主要方法205
10.4　其他检测媒介215
思考题217

第11章　建筑结构检测218 
11.1　概述218
11.2　混凝土结构检测219
11.3　砌体结构检测249
11.4　钢结构检测262
思考题273

第12章　地基与桩基基础检测274 
12.1　概述274
12.2　地基承载力检测274
12.3　基桩承载力检测274
12.4　基桩桩身完整性检测274

第13章　测试数据整理与分析275 
13.1　概述275
13.2　数据的表达275
13.3　数据的整理和换算275
13.4　误差分析275
13.5　线性回归分析275

参考文献276