第一章公路工程试验检测技术基础知识doc

课时授课计划

课次序号： 1 一、课题：1.1概述1.2试验检测数据的分析1.3抽样检验基础

二、课型：课堂讲授

三、目的要求：学术通过对本次课的学习，掌握厂误差的表示方法、有效数字的修约规则及计算法则、可疑数据的取舍方法，熟悉抽样检验的基本方法，了解对试验验测得人员要求，试验检测的方法和规程等。

四、重点、难点：本次课的重点内容是有效数字的修约规则及计算规则，可疑数据的取舍方法，其中三种可疑数据的取舍方法因牵扯到较多的概率论知识，是本节课的难点，除上课时应重点讲解外，还应加强学生的课后练习，以助于学生的掌握。

五、教学方法及手段：讲授

六、参考资料：《公路工程试验检测技术》、《路基路面试验检测技术》、《桥涵工

程试验检测技术》

七、作业：1-6、1-7、1-8、1-9

八、授课记录：

九、授课效果分析：本次可课的内容较多，又要用到较多的数理统计知识，学生掌握起来有一定的困难，实验室的工作制度等较容易理解的内容可由学生课后自学，以集中时间重点讲解有效数字的修约、计算规则、可疑数据的取舍等重点内容以加深学生的理解。

十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）

1、导入课题

公路交通作为我国经济建设中重点投资建设的行业，正以前所未有的规模和速度向前发展，现已完成高速公路通车里程近5万公里，建成各类桥梁40余万座。工程建设普遍采用招投标和工程监理制度，形成政府管理，社会监督和企业自检的质量保证体系。认真做好公路工程的试验检测工作，对推动我国公路工程建设水平的提高具有十分重要的意义。

2、教学内容

1.1 概述

一、试验检测的意义

①对于在施工中的悬索桥、斜拉桥等大跨径桥梁施工各阶段都需对结构的几何位置和受力进行监测，试验检测是施工控制的重要手段。

②试验检测则是控制施工质量的主要手段。

③对于新型结构、新材料、新工艺，必须通过试验检测鉴定其是否符合国家标准和设计文件的要求，同时为完善设计理论和施工工艺积累实践资料。

④试验检测又是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段。

2、对试验检测人员的要求

3、试验检测的方法和规程

4、试验检测工作细则

5、试验检测原始记录

原始记录是试验检测结果的如实记载，不允许随意更改，不许删减。

1.2 试验检测的数据分析

一、真值

指在一定条件下，被测量的，客观存在的实际值。

1.理论真值：理论真值也称绝对真值。

如平面三角形三内角之和恒为180º。

2.规定真值：国际上公认的某些基准量值。

如1960年国际计量大会规定“1m等于真空中氪86原子的2P10和5d5能级之间跃迁时辐射的1650763.73个波长的长度”。

3.相对真值：计量器具按精度不同分为若干等级，上一等级的指示值即为下一等级的真值，此真值称为相对真值。

二、误差

1.误差的表示方法：绝对误差和相对误差

（1）绝对误差指实测值与被测之量的真值之差，即：

ΔL=L-L 0

式中：ΔL ——绝对误差；

L ——实测值；

L 0——被测之量的真值。

大多数情况下，真值是无法得知的，因而绝对误差也无法得到。一般只能应用一种更精密的量具或仪器进行测量，所得数值称为实际值，它更接近真值，并用它代替真值计算误差。

2）相对误差指绝对误差与被测真值（或实际值）的比值，即：

%100%1000⨯∆≈⨯∆=L

L L L δ 式中：δ——相对误差。

相对误差不仅表示测量的绝对误差，而且能反映出测量时所达到的精度。

2、误差的来源

（1）装置误差

（2）环境误差

（3）人员误差

（4）方法误差

3、误差的分类。

（1）系统误差在同一条件下，多次重复测试同一量时，误差的数值和正负号有较明显的规律。

系统误差通常在测试之前就已经存在，而且在试验过程中，始终偏离一个方向，在同一试验中其大小和符号相同。

（2）随机误差在相同条件下，多次重复测试同一量时，出现误差的数值和正负号没有明显的规律，它是由许多难以控制的微小因素造成的。

例如，原材料特性的正常波动，试验条件的微小变化等。

（3）过失误差明显地歪曲试验结果，如测错、读错、记错或计算错误等。 含有过失误差的测量数据是不能采用的，必须利用一定的准则从测得的数据中剔除。

因此，在进行误差分析时，只考虑系统误差与随机误差。

三、数据的表达方法

1、表格法

表格有两种：一种是试验检测数据记录表，另一种是试验检测结果表。

2、图示法

图示法的最大优点是一目了然，即从图形中可非常直观地看出函数的变化规律，如递增性或递减性，最大值或最小值，是否具有周期性变化规律等。

3、经验公式法

与曲线对应的公式称为经验公式，在回归分析中则称之为回归方程

四、有效数字

▲在测量工作中，由于测量结果总会有误差，因此表示测量结果的位数不宜太多，也不宜太少，太多容易使人误认为测量精度很高，太少则会损失精度。

▲单从有效数字来考虑，在数学上23与23.00两个数是相等的。而作为表示测量结果的数值，两者相差是很悬殊的。用23表示的测量结果，其误差可能为±0.5；而23.00表示的测量结果，其误差可能是±0.005。

有效数字：由数字组成的一个数，除最末一位数字是不确切值或可疑值外，其他数字皆为可靠值或确切值，则组成该数的所有数字包括末位数字称为有效数字，除有效数字外其余数字为多余数字。

▲一个数，有效数字占有的位数，即有效数字的个数，为该数的有效位数。

例如：00713，0.0715，7.03，7.03×102，这四个数的有效位数均为3，有效数字都是3个。

再如，测量某一试件面积，得其有效面积A=0.0501502m2，测量的极限误差率δ=0.000005m2。则测量结果应当表示为A=（0.050150±0.000005）m2。误差的有效数字为1位，即5；而有效面积的有效数字应为5个，即50150；因2小于误差的数量级，故为多余数字。

在测量或计量中应取多少位有效数字，可根据下述准则判定：

（1）对不需要标明误差的数据，其有效位数应取到最末一位数字为可疑数字（也称不确切或参考数字）；

（2）对需要标明误差的数据，其有效位数应取到与误差同一数量级。

五、数字修约规则

1、修约间隔

修约间隔是指确定修约保留位数的一种方式。修约间隔的数值一经确定，修约值即应为该数值的整数倍。

例如指定修约间隔为0.1，修约值即应在0.1的整数倍中选取，相当于将数值修约到一位小数。又如指定修约间隔为100，修约值即应在100的整数倍中选取，相当于将数值修约到“百”数位。

2、数值修约进舍规则

（1）拟舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去，即保留的各位数字不变。

例l：将13.2476修约到一位小数，得13.2。