一級結構工程師公共基礎考試大綱

Ⅰ.工程科學基礎

一.數學

1.1空間解析幾何

向量的線性運算;向量的數量積、向量積及混合積;兩向量垂直、平行的條件;直線方程; 平面方程;平面與平面、直線與直線、平面與直線之間的位置關系;點到平面、直線的距離; 球面、母線平行于坐標軸的柱面、 旋轉軸為坐標軸的旋轉曲面的方程; 常用的二次曲面方程;空間曲線在坐標面上的投影曲線方程。

1.2微分學

函數的有界性、單調性、周期性和奇偶性;數列極限與函數極限的定義及其性質;無窮小和無窮大的概念及其關系;無窮小的性質及無窮小的比較極限的四則運算;函數連續的概念;函數間斷點及其類型;導數與微分的概念;導數的幾何意義和物理意義;平面曲線的切線和法線;導數和微分的四則運算;高階導數;微分中值定理;洛必達法則;函數的切線及法平面和法平面及切法線;函數單調性的判別;函數的極值;函數曲線的凹凸性、拐點;偏導數與全微分的概念;二階偏導數;多元函數的極值和條件極值;多元函數的最大、最小值及其簡單應用。

1.3積分學

原函數與不定積分的概念;不定積分的基本性質;基本積分公式;定積分的基本概念和性質(包括定積分中值定理);積分上限的函數及其導數;牛頓一萊布尼茲公式;不定積分和定積分的換元積分法與分部積分法;有理函數、三角函數的有理式和簡單無理函數的積分;廣義積分;二重積分與三重積分的概念、性質、計算和應用;兩類曲線積分的概念、性質和計算;求平面圖形的面積、平面曲線的弧長和旋轉體的體積。

1.4無窮級數

數項級數的斂散性概念;收斂級數的和;級數的基本性質與級數收斂的必要條件;幾何級數 與p級數及其收斂性;正項級數斂散性的判別法;任意項級數的絕對收斂與條件收斂;冪級數及其收斂半徑、收斂區間和收斂域;冪級數的和函數;函數的泰勒級數展開;函數的傅里 葉系數與傅里葉級數。

1.5常微分方程

常微分方程的基本概念;變量可分離的微分方程;齊次微分方程;一階線性微分方程;全微分方程;可降階的高階微分方程;線性微分方程解的性質及解的結構定理;二階常系數齊次線性微分方程。

1.6線性代數

行列式的性質及計算;行列式按行展開定理的應用;矩陣的運算;逆矩陣的概念、性質及求法;矩陣的初等變換和初等矩陣;矩陣的秩;等價矩陣的概念和性質;向量的線性表示;向量組的線性相關和線性無關;線性方程組有解的判定;線性方程組求解;矩陣的特征值和特征向量的概念與性質;相似矩陣的概念和性質;矩陣的相似對角化;二次型及其矩陣表示;合同矩陣的概念和性質;二次型的秩;慣性定理;二次型及其矩陣的正定性。

1.7概率與數理統計 隨機事件與樣本空間;事件的關系與運算;概率的基本性質;古典型概率;條件概率;概率 的基本公式;事件的獨立性;獨立重復試驗;隨機變量;隨機變量的分布函數;離散型隨機 變量的概率分布; 連續型隨機變量的概率密度;常見隨機變量的分布; 隨機變量的數學期望、方差、標準差及其性質;隨機變量函數的數學期望;矩、協方差、相關系數及其性質;總體;個體;簡單隨機樣本;統計量;樣本均值;樣本方差和樣本矩;x2分布;t分布;F分布;點估計的概念;估計量與估計值;矩估計法;最大似然估計法;估計量的評選標準;區間估計的概念;單個正態總體的均值和方差的區間估計;兩個正態總體的均值差和方差比的區間估計;顯著性檢驗;單個正態總體的均值和方差的假設檢驗。

二.物理學

2.1熱學

氣體狀態參量;平衡態;理想氣體狀態方程;理想氣體的壓強和溫度的統計解釋;自由度;能量按自由度均分原理; 理想氣體內能; 平均碰撞頻率和平均自由程; 麥克斯韋速率分布律; 方均根速率;平均速率;最概然速率;功;熱量;內能;熱力學第一定律及其對理想氣體等值過程的應用;絕熱過程;氣體的摩爾熱容量;循環過程;卡諾循環;熱機效率;凈功;致 冷系數;熱力學第二定律及其統計意義;可逆過程和不可逆過程。

2.2波動學 機械波的產生和傳播;一維簡諧波表達式;描述波的特征量;陣面，波前，波線;波的能量、 能流、能流密度;波的衍射;波的干涉;駐波：自由端反射與固定端反射;聲波;聲強級; 多普勒效應。

2.3光學

相干光的獲得;楊氏雙縫干涉;光程和光程差;薄膜干涉;光疏介質;光密介質;邁克爾遜 干涉儀;惠更斯-菲涅爾原理;單縫衍射;光學儀器分辨本領;射光柵與光譜分析;X射線衍射;布拉格公式;自然光和偏振光;布儒斯特定律;馬呂斯定律;雙折射現象。

三.化學

3.1物質的結構和物質狀態

原子結構的近代概念;原子軌道和電子云;原子核外電子分布;原子和離子的電子結構;原 子結構和元素周期律;元素周期表;周期族：元素性質及氧化物及其酸堿性。離子鍵的特征; 共價鍵的特征和類型;雜化軌道與分子空間構型;分子結構式;鍵的極性和分子的極性;分 子間力與氫鍵;晶體與非晶體;晶體類型與物質性質。

3.2溶液

溶液的濃度;非電解質稀溶液通性;滲透壓;弱電解質溶液的解離平衡：分壓定律;解離常 數;同離子效應;緩沖溶液;水的離子積及溶液的pH值;鹽類的水解及溶液的酸堿性;溶度積常數;溶度積規則。

3.3化學反應速率及化學平衡 反應熱與熱化學方程式;化學反應速率;溫度和反應物濃度對反應速率的影響;活化能的物 理意義;催化劑;化學反應方向的判斷;化學平衡的特征;化學平衡移動原理。

3.4氧化還原反應與電化學

氧化還原的概念;氧化劑與還原劑;氧化還原電對;氧化還原反應方程式的配平;原電池的 組成和符號;電極反應與電池反應;標準電極電勢;電極電勢的影響因素及應用;金屬腐蝕 與防護。

3.5有機化學

有機物特點、分類及命名;官能團及分子構造式;同分異構;有機物的重要反應：加成、取 代、消除、氧化、催化加氫、聚合反應、加聚與縮聚;基本有機物的結構、基本性質及用途： 烷烴、 烯烴、炔烴芳烴、鹵代烴、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯;合成材料：高分子化合 物、塑料、合成橡膠、合成纖維、工程塑料。

四.理論力學

4.1靜力學

平衡;剛體;力;約束及約束力;受力圖;力矩;力偶及力偶矩;力系的等效和簡化;力的 平移定理;平面力系的簡化;主矢;主矩;平面力系的平衡條件和平衡方程式;物體系統(含 平面靜定桁架)的平衡;摩擦力;摩擦定律;摩擦角;摩擦自鎖。

4.2運動學

點的運動方程;軌跡;速度;加速度;切向加速度和法向加速度;平動和繞定軸轉動;角速度;角加速度;剛體內任一點的速度和加速度。

4.3動力學

牛頓定律;質點的直線振動;自由振動微分方程;固有頻率;周期;振幅;衰減振動;阻尼對自由振動振幅的影響-振幅衰減曲線;受迫振動;受迫振動頻率;幅頻特性;共振;動力學普遍定理;動量;質心;動量定理及質心運動定理;動量及質心運動守恒;動量矩;動量矩定理;動量矩守恒;剛體定軸轉動微分方;轉動慣量;回轉半徑;平行軸定理;功;動能;勢能;動能定理及機械能守恒;達朗貝原理;慣性力;剛體作平動和繞定軸轉動 (轉軸垂直于剛體的對稱面)時慣性力系的簡化;動靜法。

五.材料力學

5.1材料在拉伸、壓縮時的力學性能

低碳鋼、鑄鐵拉伸、壓縮實驗的應力-應變曲線;力學性能指標。

5.2拉伸和壓縮 軸力和軸力圖;桿件橫截面和斜截面上的應力;強度條件;虎克定律;變形計算。

5.3剪切和擠壓 剪切和擠壓的實用計算;剪切面;擠壓面;剪切強度;擠壓強度。

5.4扭轉

扭矩和扭矩圖;圓軸扭轉切應力;切應力互等定理;剪切虎克定律;圓軸扭轉的強度條件;扭轉角計算及剛度條件。

5.5截面幾何性質

靜矩和形心;慣性矩和慣性積;平行軸公式;形心主軸及形心主慣性矩概念。

5.6彎曲

梁的內力方程;剪力圖和彎矩圖;分布載荷、剪力、彎矩之間的微分關系;正應力強度條件; 切應力強度條件;梁的合理截面;彎曲中心概念;求梁變形的積分法、疊加法。

5.7應力狀態

平面應力狀態分析的解析法和應力圓法;主應力和最大切應力;廣義虎克定律;四個常用的 強度理論。

5.8組合變形

拉/壓-彎組合、彎-扭組合情況下桿件的強度校核;斜彎曲。

5.9壓桿穩定

壓桿的臨界載荷;歐拉公式;柔度;臨界應力總圖;壓桿的穩定校核。

六、流體力學

6.1流體的主要物性與流體靜力學

流體的壓縮性與膨脹性;流體的粘性與牛頓內磨檫定律;流體靜壓強及其特性;重力作用下靜水壓強的分布規律;作用于平面的液體總壓力的計算。

6.2流體動力學基礎

以流場為對象描述流動的概念;流體運動的總流分析;恒定總流連續性方程、能量方程和動量方程的運用。

6.3流動阻力和能量損失

沿程阻力損失和局部阻力損失;實際流體的兩種流態一層流和紊流;圓管中層流運動;紊流運動的特征;減小阻力的措施。

6.4 孔口管嘴管道流動

孔口自由出流、孔口淹沒出流;管嘴出流;有壓管道恒定流;管道的串聯和并聯。

6.5明渠恒定流 明渠均勻水流特性;產生均勻流的條件;明渠恒定非均勻流的流動狀態;明渠恒定均勻流的 水平力計算。

6.6滲流、井和集水廊道土壤的滲流特性;達西定律;井和集水廊道。

6.7 相似原理和量綱分析

力學相似原理;相似準數;量綱分析法。

Ⅱ.現代技術基礎

七.電氣與信息

7.1電磁學概念

電荷與電場;庫侖定律：高斯定理;電流與磁場;安培環路定律;電磁感應定律;洛侖茲力。 7.2電路知識

電路組成;電路的基本物理過程;理想電路元件及其約束關系;電路模型;歐姆定律;基爾霍夫定律;支路電流法;等效電源定理;迭加原理;正弦交流電的時間函數描述;阻抗;正弦交流電的相量描述;復數阻抗;交流電路穩態分析的相量法;交流電路功率;功率因數;三相配電電路及用電安全;電路暫態;R—C、R—L電路暫態特性;電路頻率特性;R—C、R-L電路頻率特性。

7.3電動機與變壓器

理想變壓器;變壓器的電壓變換、電流變換和阻抗變換原理;三相異步電動機接線、啟動、反轉及調速方法;三相異步電動機運行特性;簡單繼電-接觸控制電路。

7.4信號與信息

信號;信息;信號的分類;模擬信號與信息;模擬信號描述方法;模擬信號的頻譜;模擬信號增強;模擬信號濾波;模擬信號變換;數字信號與信息;數字信號的邏輯編碼與邏輯演算; 數字信號的數值編碼與數值運算。

7.5模擬電子技術

晶體二極管;極型晶體三極管;共射極放大電路;輸入阻抗與輸出阻抗;射極跟隨器與阻抗 變換;運算放大器;反相運算放大電路;同相運算放大電路;基于運算放大器的比較器電路; 二極管單相半波整流電路;二極管單相橋式整流電路。

7.6數字電子技術

與、或、非門的邏輯功能;簡單組合邏輯電路;D 觸發器;JK 觸發器數字寄存器;脈沖計數 器。

7.7計算機系統

計算機系統組成;計算機的發展;計算機的分類;計算機系統特點;計算機硬件系統組成; CPU;存儲器;輸入/輸出設備及控制系統;總線;數模/模數轉換;計算機軟件系統組成; 系統軟件;操作系統;操作系統定義;操作系統特征;操作系統功能;操作系統分類;支撐 軟件;應用軟件;計算機程序設計語言。

7.8 信息表示

信息在計算機內的表示;二進制編碼;數據單位;計算機內數值數據的表示;計算機內非數 值數據的表示;信息及其主要特征。

7.9常用操作系統 Windows發展;進程和處理器管理;存儲管理;文件管理;輸入/輸出管理;設備管理;網 絡服務。

7.10計算機網絡

計算機與計算機網絡;網絡概念;網絡功能;網絡組成;網絡分類;局域網;廣域網;因特 網;網絡管理;網絡安全;Windows 系統中的網絡應用;信息安全;信息保密。工程管理基礎。

八.法律法規

8.1中華人民共和國建筑法 總則;建筑許可;建筑工程發包與承包;建筑工程監理;建筑安全生產管理;建筑工程質量 管理;法律責任。

8.2中華人民共和國安全生產法

總則;生產經營單位的安全生產保障;從業人員的權利和義務;安全生產的監督管理;生產 安全事故的應急救援與調查處理。

8.3中華人民共和國招標投標法

總則;招標;投標;開標;評標和中標;法律責任。

8.4中華人民共和國合同法

一般規定;合同的訂立;合同的效力;合同的履行;合同的變更和轉讓：合同的權利義務終 止;違約責任;其他規定。

8.5中華人民共和國行政許可法

總則;行政許可的設定;行政許可的實施機關;行政許可的實施程序;行政許可的費用。 8.6 中華人民共和國節約能源法 總則;節能管理;合理使用與節約能源;節能技術進步;激勵措施;法律責任。

8.7中華人民共和國環境保護法

總則;環境監督管理;保護和改善環境;防治環境污染和其他公害;法律責任。

8.8建設工程勘察設計管理條例

總則;資質資格管理;建設工程勘察設計發包與承包;建設工程勘察設計文件的編制與實施; 監督管理。

8.9建設工程質量管理條例

總則;建設單位的質量責任和義務;勘察設計單位的質量責任和義務;施工單位的質量責任 和義務;工程監理單位的質量責任和義務;工程質量保修。

8.10建設工程安全生產管理條例

總則;建設單位的安全責任;勘察設計工程監理及其他有關單位的安全責任;施工單位的安 全責任;監督管理;生產安全事故的應急救援和調查處理。

九.工程經濟

9.1資金的時間價值

資金時間價值的概念;息及計算;實際利率和名義利率;現金流量及現金流量圖;資金等值 計算的常用公式及應用;復利系數表的應用。

9.2財務效益與費用估算

項目的分類;項目計算期;財務效益與費用;營業收入;補貼收入;建設投資;建設期利息; 流動資金;總成本費用;經營成本;項目評價涉及的稅費;總投資形成的資產。

9.3資金來源與融資方案 資金籌措的主要方式;資金成本;債務償還的主要方式。

9.4財務分析

財務評價的內容;盈利能力分析(財務凈現值、財務內部收益率、項目投資回收期、總投資 收益率、項目資本金凈利潤率);償債能力分析(利息備付率、償債備付率、資產負債率); 財務生存能力分析;財務分析報表(項目投資現金流量表、項目資本金現金流量表、利潤與 利潤分配表、財務計劃現金流量表);基準收益率。

9.5經濟費用效益分析

經濟費用和效益;社會折現率;影子價格;影子匯率;影子工資;經濟凈現值;經濟內部收 益率;經濟效益費用比。

9.6不確定性分析

盈虧平衡分析(盈虧平衡點、盈虧平衡分析圖);敏感性分析(敏感度系數、臨界點、敏感性 分析圖)。

9.7方案經濟比選

方案比選的類型;方案經濟比選的方法(效益比選法、費用比選法、最低價格法);計算期不 同的互斥方案的比選。

9.8改擴建項目經濟評價特點

改擴建項目經濟評價特點。

9.9價值工程

價值工程原理;實施步驟。

勘察設計注冊工程師資格考試公共基礎試題配置說明

Ⅰ.工程科學基礎(共78題)

數學基礎 24題

物理基礎 12題

化學基礎 10題

理論力學基礎 12題

材料力學基礎 12題

流體力學基礎 8題

Ⅱ.現代技術基礎(共 28 題)

電氣技術基礎 12 題

信號與信息基礎 6題

計算機基礎 10題

Ⅲ.工程管理基礎(共 14 題)

工程經濟基礎 8 題

法律法規6題

注：試卷題目數量合計120題，每題1分，滿分為120分。考試時間為4小時。

一級結構工程師專業基礎考試大綱

十、土木工程材料

10.1 材料科學與物質結構基礎知識

材料的組成 化學組成 礦物組成及其對材料性質的影響

材料的微觀結構及其對材料性質的影響 原子結構 離子鍵

金屬鍵 共價鍵和范德華力 晶體與無定形體(玻璃體)

材料的宏觀結構及其對材料性質的影響

建筑材料的基本性質密度 表觀密度與堆積密度 孔隙與孔隙率特征

親水性與憎水性 吸水性與吸濕性 耐水性 抗滲性

抗凍性 導熱性強度與變形性能 脆性與韌性

10.2 材料的性能和應用

無機膠凝材料氣硬性膠凝材料 石膏和石灰技術性質與應用

水硬性膠凝材料水泥的組成 水化與凝結硬化機理 性能與應用

混凝土原材料技術要求 拌合物的和易性及影響因素 強度性能與變形性能

耐久性抗滲性抗凍性堿骨料反應 混凝土外加劑與配合比設計

瀝青及改性瀝青組成性質和應用

建筑鋼材組成組織與性能的關系 加工處理及其對鋼材性能的影響

建筑鋼材和種類與選用木材組成性能與應用

石材和粘土組成性能與應用

十一、工程測量

11.1 測量基本概念

地球的形狀和大小 地面點位的確定 測量工作基本概念

11.2 水準測量

水準測量原理 水準儀的構造使用和檢驗校正 水準測量方法及成果整理

11.3 角度測量

經緯儀的構造使用和檢驗校正 水平角觀測 垂直角觀測

11.4 距離測量

卷尺量距 視距測量 光電測距

11.5 測量誤差基本知識

測量誤差分類與特性 評定精度的標準 觀測值的精度評定誤差傳播定律

11.6 控制測量

平面控制網的定位與定向 導線測量 交會定點 高程控制測量

11.7 地形圖測繪

地形圖基本知識 地物平面圖測繪 等高線地形圖測繪

11.8 地形圖應用

地形圖應用的基本知識 建筑設計中的地形圖應用 城市規劃中的地形圖應用

11.9 建筑工程測量

建筑工程控制測量 施工放樣測量 建筑安裝測量 建筑工程變形觀測

十二、職業法規

12.1 我國有關基本建設建筑房地產城市規劃環保等方面的法律法規

12.2 工程設計人員的職業道德與行為準則

十三、土木工程施工與管理

13.1 土石方工程 樁基礎工程 土方工程的準備與輔助工作 機械化施工

爆破工程 預制樁灌注樁施工 地基加固處理技術

13.2 鋼筋混凝土工程與預應力混凝土工程

鋼筋工程 模板工程 混凝土工程 鋼筋混凝土預制構件制作

混凝土冬雨季施工 預應力混凝土施工

13.3 結構吊裝工程與砌體工程

起重安裝機械與液壓提升工藝 單層與多層房屋結構吊裝砌體工程與砌塊墻的施工

13.4 施工組織設計

施工組織設計分類 施工方案 進度計劃 平面圖 措施

13.5 流水施工原則

節奏專業流水 非節奏專業流水 一般的搭接施工

13.6 網絡計劃技術

雙代號網絡圖 單代號網絡圖 網絡計劃優化

13.7 施工管理

現場施工管理的內容及組織形式 進度技術全面質量管理 竣工驗收

十四、結構設計

14.1 鋼筋混凝土結構

材料性能鋼筋 混凝土 粘結 基本設計原則結構功能 極限狀態及其設計表達式

可靠度 承載能力極限狀態計算受彎構件 受扭構件 受壓構件 受拉構件 沖切 局壓

疲勞正常使用極限狀態驗算抗裂 裂縫 撓度 預應力混凝土軸拉構件 受彎構件

構造要求 梁板結構塑性內力重分布 單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓蓋 無梁樓蓋

單層廠房組成與布置 排架計算 柱 牛腿 吊車梁 屋架基礎

多層及高層房屋結構體系及布置 框架近似計算 疊合梁 剪力墻結構 框剪結構

框剪結構設計要點 基礎 抗震設計要點一般規定 構造要求

14.2 鋼結構

鋼材性能基本性能 影響鋼材性能的因素 結構鋼種類 鋼材的選用

構件軸心受力構件 受彎構件(梁) 拉彎和壓彎構件的計算和構造

連接焊縫連接 普通螺栓和高強度螺栓連接 構件間的連接

鋼屋蓋組成 布置 鋼屋架設計

14.3 砌體結構

材料性能塊材 砂漿 砌體 基本設計原則設計表達式

承載力受壓 局壓混合結構房屋設計結構布置 靜力計算 構造

房屋部件圈梁 過梁 墻梁 挑梁

抗震設計要求一般規定 構造要求

十五、結構力學

15.1 平面體系的幾何組成

名詞定義 幾何不變體系的組成規律及其應用

15.2 靜定結構受力分析與特性

靜定結構受力分析方法 反力內力的計算與內力圖的繪制

靜定結構特性及其應用

15.3 靜定結構的位移

廣義力與廣義位移 虛功原理 單位荷載法 荷載下靜定結構的位移計算 圖乘法

支座位移和溫度變化引起的位移 互等定理及其應用

15.4 超靜定結構受力分析及特性

超靜定次數 力法基本體系 力法方程及其意義 等截面直桿

剛度方程 位移法基本未知量 基本體系 基本方程及其意義等截面直桿的轉動剛度

力矩分配系數與傳遞系數 單結點的力矩分配 對稱性利用 半結構法 超靜定結構位移

超靜定 結構特性

15.5 影響線及應用

影響線概念 簡支梁靜定多跨梁靜定桁架反力及內力影響 線 連續梁影響線形狀

影響線應用 最不利荷載位置 內力 包絡圖慨念

15.6 結構動力特性與動力反應

單自由度體系周期頻率簡諧荷載與突加荷載作用下簡單結

構的動力系數振幅與最大動內力 阻尼對振動的影響 多自由度體系自振頻率與主振型 主振型正交性

十六、結構試驗

16.1 結構試驗的試件設計荷載設計觀測設計材料的力學性能與試驗的關系

16.2 結構試驗的加載設備和量測儀器

16.3 結構靜力(單調)加載試驗

16.4 結構低周反復加載試驗(偽靜力試驗)

16.5 結構動力試驗

結構動力特性量測方法結構動力響應量測方法

16.6 模型試驗

模型試驗的相似原理 模型設計與模型材料

16.7 結構試驗的非破損檢測技術

十七、土力學與地基基礎

17.1 土的物理性質及工程分類

土的生成和組成 土的物理性質 土的工程分類

17.2 土中應力

自重應力 附加應力

l7.3 地基變形

土的壓縮性 基礎沉降 地基變形與時間關系

l7.4 土的抗剪強度

抗剪強度的測定方法 土的抗剪強度理論

17.5 土壓力地基承載力和邊坡穩定

土壓力計算 擋土墻設計地基承載力理論 邊坡穩定

17.6 地基勘察

工程地質勘察方法 勘察報告分析與應用

17.7 淺基礎

淺基礎類型 地基承載力設計值 淺基礎設計 減少不均勻沉

降損害的措施 地基基礎與上部結構共同工作概念

17.8 深基礎

深基礎類型 樁與樁基礎的分類 單樁承載力 群樁承載力 樁基礎設計

17.9 地基處理

地基處理方法 地基處理原則 地基處理方法選擇

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