名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第7讲第十二章土木工程材料(六)
第五节建筑钢材
钢和铁的主要成分均是铁和碳，其中含碳量大于2％的为生铁，含碳量小于2％的为钢。
一、钢材的分类：
1、按照化学成分划分：
碳素钢：主要为铁碳合金，按照含碳量分为
低碳钢（碳含量<0.25%）、
中碳钢（碳含量0.25~0.6%）
高碳钢（碳含量>0.6%）
合金钢：含有合金元素，按照合金元素量分为
低合金钢（合金元素<5%）
中合金钢（合金元素5~10%）
高合金钢（合金元素>10%
2、按照脱氧程度划分：
沸腾钢：脱氧不充分，质量差，尤其是韧性差，但是成本低。
镇静钢：脱氧很充分，质量好，成本高。
半镇静钢：性能介于沸腾钢和镇静钢。
3、按照质量（主要为硫和磷的含量）划分为：
普通钢、优质钢和高级优质钢等
二、主要力学性能
1、抗拉性能：
钢材在拉伸过程中的应力-应变曲线可分为四个阶段，即弹性阶段（OA段）、屈服阶段（AB段）、强化阶段（BC段）和颈缩阶段（CD段），祥见下图。
钢材的拉伸曲线
（1）屈服点（σs）：是设计时钢材强度取值的依据。
（2）屈强比（σs/σb）：屈服点和抗拉强度的比值，该值反映钢材的安全性和利用率。
屈强比越小，表明钢材在超过屈服点工作时可靠性较高，较为安全。
（3）伸长率（δ）：钢材拉断后的伸长值占钢材原标距长度的百分率，反映了钢材的塑性变形能力。
2、冲击韧性：指钢材抵抗冲击荷载的能力。
（1）指标：冲击破坏时单位面积消耗的功。
（2）特点：钢材的冲击韧性会随温度降低而减低，当温度降低到一定范围时，会表现出脆性，这种现象称为钢材的冷脆性，发生脆性转变的温度称为脆性临界温度，脆性临界温度越低，低温冲击韧性越好。
因此，对直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，必须进行冲击韧性检验。
脆性临界温度应低于使用环境的最低温度。
3、冷弯性能：指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，反映了钢材在恶劣条件下的塑性。
冷弯性能的检测：以弯曲角度及弯心直径对试件厚度（或直径）的比值表示。
检查弯曲处若没有无裂纹、断裂及起层等现象。
则认为钢材的冷弯性能合格。
4、硬度：指材料表面局部抵抗压入产生塑性变形的能力。
用布氏硬度HB表示。
5、耐疲劳性：材料在交变应力作用下，在远低于抗拉强度时突然发生断裂，称为疲劳破坏。
疲劳极限：在规定的周期基数内不发生脆断所承受的最大应力值。
[例题1]钢材试件受拉应力-应变曲线上从原点到弹性极限点称为：
A、弹性阶段
B、屈服阶段
C、强化阶段
D、颈缩阶段
【解析】钢材试件受拉应力-应变曲线分为四个阶段，分别是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
从原点到弹性极限点称为弹性阶段。
【答案】A
[例题2]衡量钢材塑性高低的指标是：
A、屈服强度
B、抗拉强度
C、段后伸长率
D、冲击韧性
【解析】衡量钢材塑性高低的指标是段后伸长率。
【答案】C
三、影响钢材性能的因素
1、钢材的晶体组织形态及其对钢材性能的影响
分为：铁素体、渗碳体和珠光体三种基本组织。
铁素体是碳在铁中的固溶体，塑性、韧性好，强度和硬度差。
渗碳体是铁碳化合物，脆硬，塑性、韧性差。
珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，具有较好的强度，较好的塑性和韧性。
含碳量小于0.8%：随含碳量增加，珠光体含量增加，铁素体减少，强度、硬度增加，塑性、韧性降低。
含碳量大于0.8%：随含碳量增加，珠光体减少，渗碳体增加，强度会降低硬度增大，塑性、韧性降低
2、化学成分
（1）含碳量：随着含碳量的增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低。
当含碳量大于0.3％时，钢的可焊性显著降低；当含碳量大于1％时，脆性增大，硬度增加，强度下降。
此外，含碳量增加，钢
的冷脆性和时效敏感性增大，耐锈蚀性降低。
（2）合金成分：
Si：主加元素，硅含量的增加将显著提高钢材的强度和硬度，而对塑性和韧性无显著影响。
Mn：锰的增加可提高钢材的强度、耐腐蚀和耐磨性，消除热脆性。
（3）有害成分：P、S、O、N
硫：是有害元素，引起热脆性，使机械性能、焊接性能及抗腐蚀性能下降。
磷：是有害元素，引起冷脆性，降低塑性、韧性、焊接性和冷弯性，提高耐磨性及耐腐蚀性。
2、加工处理：
冷加工：将钢材于常温下进行冷拉、冷轧或冷拔，使其产生塑性变形，从而提高屈服点的过程。
可提高屈服点，抗拉强度不变，塑性、韧性、弹性模量降低。
时效处理：经过冷加工后的钢材，在常温下存放15~20天或加热到100~200℃并保持一定时间。
时效可使屈服点进一步提高，抗拉强度也增大，塑性和韧性继续降低，弹性模量恢复。
[例题3]钢材经过冷加工，时效处理后，性能发生了下列哪项变化？
A、屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性降低
B、屈服点降低，抗拉强度、塑性、韧性提高
C、屈服点提高，抗拉强度、塑性、韧性降低
D、屈服点降低，抗拉强度提高，塑性、韧性降低
【解析】钢材经过冷加工，时效处理后，屈服点、抗拉强度提高，塑性、韧性降低。
【答案】A
四、建筑钢材的标准及其选用
（一）钢材原材
1、碳素结构钢：
（1）牌号划分：牌号包括四个部分：屈服点字母（Q）、屈服点数值、质量等级代号和脱氧程度符号。
牌号增大，含碳量及强度增大，冷弯性和伸长率下降。
Q235是常用钢材种类。
（2）特性：碳素结构钢冶炼方便，成本较低，具有良好的塑性及各种加工性能。
在恶劣的条件下，如冲击、温度大幅度变化或超载时具有良好的安全性。
但与低合金钢相比，其强度较低，在一些特殊情况下不能满足性能要求。
2、低合金高强度结构钢
（1）牌号划分：屈服点字母（Q）、屈服点数值、质量等级代号划分牌号。
性能要求有屈服点、抗
拉强度、伸长率、冲击韧性及冷弯。
（2）特性：强度较高，耐腐蚀、耐低温性、抗冲击韧性及使用寿命等综合性能良好，焊接性及冷加工性能好，易于加工和施工。
（二）常用建筑钢材
1、钢筋混凝土结构用钢筋
（1）热轧钢筋：Ⅰ级光圆，用Q235碳素钢轧制，做非预应力钢筋。
Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级钢筋为带肋钢筋，由合金钢轧制而成，Ⅱ或Ⅲ做非预应力或预应力钢筋，Ⅳ做预应力钢筋。
（2）冷拉钢筋：为了提高钢筋的强度及节约钢筋，常对热轧钢筋进行冷拉，屈服点提高17~27%。
（3）冷拔低碳钢丝：将直径为6.5～8mm的Q235热轧盘条钢筋经过冷拔加工而制成冷拔低碳钢丝。
屈服点提高40~60%，属硬钢。
分为：甲、乙两级，甲级为预应力钢丝，乙级为非预应力钢丝。
（4）预应力混凝土用钢丝及钢绞线：预应力高强度钢丝是用优质碳素结构钢盘条经酸洗、冷拉等工艺制成。
钢胶线是用7根直径为2.5～7.0mm的高强度钢丝，铰捻后经一定热处理工艺后，清除内应力而制成。
钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力桥梁等结构的预应力筋。
（5）冷轧带肋钢筋：将热轧钢筋再冷轧成肋。
强度提高，塑性较好，与混凝土的握裹力好。
LL550用于非预应力混凝土受力主筋，LL650和LL800用于预应力混凝土受力主筋。
（6）热处理钢筋：热轧低碳钢筋经淬火和回火处理而成。
强度提高，韧性好，塑性不小。
不能焊接，电焊切割。
用于预应力砼。
（7）冷轧扭钢筋：强度高，与砼握裹力大。
用于预应力及承受较大荷载的部位如梁、柱。
2、钢结构用钢
（1）热轧型钢：角钢、I字钢、槽钢、T型钢、H型钢、Z型钢等。
其标记包括型钢名称、横断面主要尺寸、型钢标准及钢号与钢种标准。
主要用于钢结构中。
（2）冷弯薄壁型钢：有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。
通常由2～6mm 薄钢板冷弯或模压而成，用于轻型钢结构。
（3）钢板和压型钢板：热轧钢板按厚度分为中厚板（>4mm）和薄板（0.35～4mm）；冷轧钢板只有薄板（厚度为0.2~4mm）一种。
薄钢板可在面层镀锌（俗称白铁皮）、敷以有机涂层（或称彩色钢板）。
薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、V型等形状，称为压型钢板。
[例题4] 钢材牌号（如Q390）中的数值表示钢材的：
A、抗拉强度
B、弹性模量
C、屈服强度
D、疲劳强度
【提示】钢材牌号中的数字表示钢材的屈服强度。
【答案】C
五、钢材的防锈与防火
（一）钢材防锈
钢结构防锈方法：涂刷防锈漆，如底漆红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆，面漆有铅灰油、醇酸磁漆、酚醛磁漆。
或表面镀锌或涂塑。
钢筋防锈：限制水灰比和水泥用量、限制氯盐外加剂、提高密实度、加防锈剂等。
（二）钢材防火
裸露的、表面未做防火处理的钢结构耐火极限为15min，所以对钢结构，尤其是有可能经历高温环境的钢结构，需要做好防火处理。
主要方法是涂敷防火隔热层。
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第54讲第十六章结构设计考前复习指导
第十七章结构设计第一讲考前宣讲一、考试大纲14.2.1钢筋混凝土结构材料性能：钢筋混凝土基本设计原则：结构功能极限状态及其设计表达式可靠度承载能力极限状态计算：受弯构件受扭构件受压构件受拉构件冲切局部承压疲劳正常使用极限状态验算：抗裂裂缝挠度预应力混凝土：轴拉构件受弯构件单层厂房：组成与布置柱基础多层及高层房屋：结构体系及布置剪力墙结构框-剪结构框-剪结构设计要点抗震设计要点：一般规定构造要求14.2.2钢结构钢材性能：基本性能结构钢种类构件：轴心受力构件受弯构件拉弯和压弯构件的计算和构造连接：焊缝连接普通螺栓和高强度螺栓连接构件间的连接14.2.3砌体结构材料性能：块材砂浆砌体基本设计原则：设计表达式承载力：抗压局部承压混合结构房屋设计：结构布置静力计算构造房屋部件：圈梁过梁墙梁挑梁抗震设计要点：一般规定构造要求二、采用教材三、复习指导根据考试大纲要求，结构设计一章包括了钢筋混凝土结构、钢结构、砌体以及高层混凝土结构、抗震设计的部分内容，主要考查岩土工程师是否掌握基本理论知识。
考生应紧扣大纲内容，全面复习与突出重点相结合，即通过《复习教程》对基本概念、基本原理和基本知识有一个整体把握，并在此基础上对每节的主要内容进行重点复习，重点掌握。
根据基础考试命题的特点，复习时不要偏重难度大，过于繁杂的知识，而应注重基本知识的理解和记忆，掌握基本概念、基本假设、基本思路及主要结论及其应用。
结构设计包括了三类不同的结构，每一类结构基本由三部分组成：①材料性能，包括基本物理，力学性能及其影响因素，不同受力状态下材料强度的取值等。
②基本计算方法，包括计算公式建立的依据、基本假定及适用条件。
③构造，包括构件设计中的构造要求和构造设计。
不同类型的结构之间，或同一类结构的不同受力构件之间，存在着相同点与不同点。
应善于比较分析，找出规律性的东西。
比如，我国规范采用概率理论为基础的极限状态，设计法并用多个分享系数表达的设计公式进行设计，对于三类结构构件承载能力的设计采用的是解基本相同的公式，但其中的个别技术如材料的分享系数取值不同。
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第6讲第十二章土木工程材料(五)
二、普通混凝土的技术性质（一）拌合物的和易性：1、定义：和易性是指易于施工操作，并能获得质量均匀、成型密实混凝土的性能。
和易性包括流动性（能流动，均匀密实地填满模板的性能）、粘聚性（组成材料之间具有一定的粘结力，不分层、不离析的性能）和保水性（不泌水的性能）。
2、和易性的表征混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃稠度作为指标。
坍落度适用于流动性较大的混凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬性混凝土。
3、影响因素：（1）用水量：用水量对和易性起决定性作用；但是在调整和易性时，为了保证强度不变，采取水灰比不变，增加（或减少）水泥浆量的办法。
（2）水灰比：水灰比越小，流动性越差；水灰比过大，粘聚性和保水性变差；（3）骨料：在混凝土骨料用量一定的情况下，采用卵石和河砂拌制的混凝土拌合物，其流动性比用碎石和山砂拌制的好。
（4）合理砂率：砂率指混凝土中砂的重量占砂、石总重量的百分率砂率对混凝土拌合物的工作性也有显著影响。
砂率过大或过小都不合适；合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的前提下，能使混凝土拌合物获得最大流动性，且能保持黏聚性和保水性良好的砂率值。
（5）外加剂：减水剂可以显著提高流动性。
引气剂也可以改善和易性。
（二）混凝土强度1、混凝土的受力变形及破坏过程随着荷载的增加，混凝土的破坏是从界面裂缝开始，扩展到砂浆开裂，最后贯穿直至混凝土破坏，是裂缝不断积累的结果。
2、混凝土的强度概念：（1）立方体抗压强度：指用边长为150mm的立方体，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度大于95%）下养护28d测得抗压极限强度值。
非标准尺寸分别为边长100mm和200mm，由于测定的强度结果偏大和偏小，分别需要乘以系数0.95和1.05以对应于标准尺寸的强度。
（2）强度等级：按立方体抗压强度标准值划分为C10……C100等。
（3）轴心抗压强度：采用150mm×150mm×300mm的棱柱体测定的抗压强度，约为立方体强度的0.7~0.8。
勘察设计注册土木工程师资格考试基础考试大纲
勘察设计注册土木工程师资格考试基础考试大纲勘察设计注册土木工程师〔水利水电工程〕资格考试基础考试大纲一、高等数学1.1空间解析几何向量代数直线平面柱面旋转曲面二次曲面空间曲线1.2微分学极限连续导数微分偏导数全微分导数与微分的应用1.3积分学不定积分定积分广义积分二重积分三重积分平面曲线积分积分应用1.4无穷级数数项级数幂级数泰勒级数傅里叶级数1.5常微分方程可分离变量方程一阶线性方程可降阶方程常系数线性方程1.6概率与数理统计随机事件与概率古典概型一维随机变量的分布和数字特点数理统计参数估量假设检验方差分析一元回来分析1.7向量分析1.8线性代数行列式矩阵n维向量线性方程组矩阵的特点值与特点向量二次型二、一般物理2.1热学气体状态参量平稳态理想气体状态方程理想气体的压力和温度的统计说明能量按自由度均分原理理想气体内能平均碰撞次数和平均自由程麦克斯韦速率分布律功热量内能热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用气体的摩尔热容循环过程热机效率热力学第二定律及其统计意义可逆过程和不可逆过程熵2.2波动学机械波的产生和传播简谐波表达式波的能量驻波声速超声波次声波多普勒效应2.3光学相干光的获得杨氏双缝干涉光程薄膜干涉迈克尔干涉仪惠更斯一菲涅耳原理单缝衍射光学仪器辨论本领x射线衍射自然光和偏振光布儒斯特定律马吕斯定律双折射现象偏振光的干涉人工双折射及应用三、一般化学3.1物质结构与物质状态原子核外电子分布原子、离子的电子结构式原子轨道和电子云离子键特点共价键特点及类型分子结构式杂化轨道及分子空间构型极性分子与非极性分子分子间力与氢键分压定律及运算液体蒸气压沸点汽化热晶体类型与物质性质的关系3.2溶液溶液的浓度及运算非电解质稀溶液通性及运算渗透压电解质溶液的电离平稳电离常数及运算同离子效应和缓冲溶液水的离子积及pH值盐类水解平稳及溶液的酸碱性多相离子平稳溶度积常数溶解度运算3.3周期表周期表结构周期族原子结构与周期表关系元素性质氧化物及其水化物的酸碱性递变规律3.4化学反应方程式化学反应速率与化学平稳化学反应方程式写法及运算反应热热化学反应方程式写法化学反应速率表示方法浓度、温度对反应速率的阻碍速率常数与反应级数活化能及催化剂化学平稳特点及平稳常数表达式化学平稳移动原理及运算压力熵与化学反应方向判定3.5氧化还原与电化学氧化剂与还原剂氧化还原反应方程式写法及配平原电池组成及符号电极反应与电池反应标准电极电势能斯特方程及电极电势的应用电解与金属腐蚀3.6有机化学有机物特点、分类及命名官能团及分子结构式有机物的重要化学反应：加成取代消去氧化加聚与缩聚典型有机物的分子式、性质及用途：甲烷乙炔苯甲苯乙醇酚乙醛乙酸乙酯乙胺苯胺聚氯乙烯聚乙烯聚丙烯酸酯类工程塑料(ABS) 橡胶尼龙66四、理论力学4.1静力学平稳刚体力约束静力学公理受力分析力对点之矩力对轴之矩力偶理论力系的简化主矢主矩力系的平稳物体系统(含平面静定桁架)的平稳滑动摩擦摩擦角自锁考虑滑动摩擦时物体系统的平稳重心4.2运动学点的运动方程轨迹速度和加速度刚体的平动刚体的定轴转动转动方程角速度和角加速度刚体内任一点的速度和加速度4.3动力学动力学差不多定律质点运动微分方程动量冲量动量定理动量守恒的条件质心质心运动定理质心运动守恒的条件动量矩动量矩定理动量矩守恒的条件刚体的定轴转动微分方程转动惯量回转半径转动惯量的平行轴定理功动能势能动能定理机械能守恒惯性力刚体惯性力系的简化达朗伯原理单自由度系统线性振动的微分方程振动周期频率和振幅约束自由度广义坐标虚位移理想约束虚位移原理五、材料力学5.1轴力和轴力图拉、压杆横截面和斜截面上的应力强度条件虎克定律和位移运算应变能运算5.2剪切和挤压的有用运算剪切虎克定律切(剪)应力互等定理5.3外力偶矩的运算扭矩和扭矩图圆轴扭转切(剪)应力及强度条件扭转角运算及刚度条件扭转应变能运算5.4静矩和形心惯性矩和惯性积平行移轴公式形心主惯性矩5.5梁的内力方程切(剪)力图和弯矩图分布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系正应力强度条件切(剪)应力强度条件梁的合理截面弯曲中心概念求梁变形的积分法叠加法和卡氏第二定理5.6平面应力状态分析的数值解法和图解法一点应力状态的主应力和最大切(剪)应力广义虎克定律四个常用的强度理论5.7斜弯曲偏心压缩(或拉伸) 拉—弯或压—弯组合扭—弯组合5.8细长压杆的临界力公式欧拉公式的适用范畴临界应力总图和体会公式压杆的稳固校核六、流体力学6.1流体的要紧物理性质6.2流体静力学流体静压强重力作用下静水压强的分布规律总压力的运算6.3流体动力学基础以流场为对象描述流淌流体运动的总流分析恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程6.4流淌阻力和水头缺失实际流体的两种流态—层流和紊流圆管中层流运动、紊流运动的特点沿程水头缺失和局部水头缺失边界层附面层差不多概念和绕流阻力6.5孔口、管嘴出流有压管道恒定流6.6明渠恒定平均流6.7渗流定律井和集水廊道6.8相似原理和量纲分析6.9流体运动参数(流速、流量、压强)的测量七、运算机应用技术7.1运算机应用技术硬件的组成及功能软件的组成及功能数制转换7.2Windows操作系统差不多知识、系统启动有关名目、文件、磁盘及其它操作网络功能注：以Windows 98为基础7.3运算机程序设计语言程序结构与差不多规定数据变量数组指针赋值语句输入输出的语句转移语句条件语句选择语句循环语句函数子程序(或称过程) 顺序文件随机文件注：鉴于目前情形，暂采纳FORTRAN语言八、电工电子技术8.1电场与磁场库仑定律高斯定理环路定律电磁感应定律8.2直流电路电路差不多元件欧姆定律基尔霍夫定律叠加原理戴维南定理8.3正弦交流电路正弦量三要素有效值复阻抗单相和三相电路运算功率及功率因数串联与并联谐振安全用电常识8.4 RC和RL电路暂态过程三要素分析法8.5变压器与电动机变压器的电压、电流和阻抗变换三相异步电动机的使用常用继电—接触器操纵电路8.6二极管及整流、滤波、稳压电路8.7三极管及单管放大电路8.8运算放大器理想运放组成的比例加、减和积分运算电路8.9门电路和触发器差不多门电路RS、D、JK触发器九、工程经济9.1现金流量构成与资金等值运算现金流量投资资产固定资产折旧成本经营成本销售收入利润工程项目投资涉及的要紧税种资金等值运算的常用公式及应用复利系数表的用法9.2投资经济成效评判方法和参数净现值内部收益率净年值费用现值费用年值差额内部收益率投资回收期基准折现率备选方案的类型寿命相等方案与寿命不等方案的比选9.3不确定性分析盈亏平稳分析盈亏平稳点固定成本变动成本单因素敏锐性分析敏锐因素9.4投资项目的财务评判工业投资项目可行性研究的差不多内容投资项目财务评判的目标与工作内容赢利能力分析资金筹措的要紧方式资金成本债务偿还的要紧方式基础财务报表全投资经济成效与自有资金经济成效全投资现金流量表与自有资金现金流量表财务成效运算偿债能力分析改扩建和技术改造投资项目财务评判的特点(相对新建项目)9.5价值工程价值工程的内容与实施步骤功能分析十、水力学10.1 水静力学静水压强绝对压强相对压强真空及真空度作用于物体上的静水总压力10.2 液体运动的一元流分析法恒定流与非恒定流迹线与流线流管过水断面流量断面平均流速恒定一元流连续性方程能量方程式渐变流急变流10.3层流、紊流及其水头缺失湿周水力半径平均流非平均流沿程水头缺失达西公式层流紊流雷诺数谢才公式局部水头缺失10.4有压管中恒定平均流运算差不多公式串联管道并联管道分叉管道沿程平均泄流管道10.5 明渠恒定平均流运算差不多公式明渠平均流粗糙度不同的明渠复式断面明渠10.6明渠恒定非平均流缓流临界流急流弗汝德数临界水深临界底坡棱柱体明渠渐变流水面曲线分析及运算水跃水跃方程共轭水深及水跃长度运算10.7堰流及闸孔出流的水力运算运算公式薄壁堰有用堰宽顶堰闸孔出流10.8 泄水建筑物下游的水力衔接与消能底流式消能挑流式消能面流式消能消力戽式消能10.9 隧洞的水力运算水流状态及判定有压隧洞无压隧洞10.10 渗流达西定律渗透系数恒定平均渗流与非平均渗流恒定渐变渗流的浸润曲线形式及运算10.11 高速水流脉动压力气蚀掺气冲击波10.12 水工模型试验基础力学相似：几何相似运动相似动力相似相似准那么：重力相似准那么阻力相似准那么动水压力相似准那么十一、岩土力学11.1 土的组成和物理性质三项指标土的三项组成和三项指标土的矿物组成和颗粒级配土的结构黏性土的界限含水量塑性指数液性指数砂土的相对密实度土的最正确含水量和最大干密度土的工程分类11.2 土中应力分布及运算土的自重应力基础地面压力基底附加压力土中附加应力11.3 土的压缩性与地基沉降压缩试验压缩曲线压缩系数压缩指数回弹指数压缩模量载荷试验变形模量高压固结试验土的应力历史先期固结压力超固结比正常固结土超固结土欠固结土沉降运算的弹性理论法分层总合法有效应力原理一维固结理论固结系数固结度11.4 土的抗剪强度土中一点的应力状态库仑定律土的极限平稳条件内摩擦角黏聚力直剪试验及其适用条件三轴试验总应力法有效应力法11.5 专门性土软土黄土膨胀土红粘土盐渍土冻土填土可液化土11.6 土压力静止土压力主动土压力被动土压力朗肯土压力理论库仑土压力理论11.7 边坡稳固分析土坡滑动失稳的机理均质土坡的稳固分析土坡稳固分析的条分法11.8 地基承载力地基破坏的过程地基破坏型式临塑荷载和临界荷载地基极限承载力斯肯普敦公式太沙基公式汉森公式11.9 岩石的物理性质岩石的破坏机理与强度岩石的变形岩体的工程分类围岩稳固性岩坡稳固性分析十二、结构力学12.1 平面体系的几何组成几何不变体系的组成规律及其应用12.2 静定结构受力分析与特性静定结构受力分析方法反力内力的运算与内力图的绘制静定结构特性及其应用12.3 静定结构位移广义力与广义位移虚功原理单位荷载法荷载下静定结构的位移运算图乘法支座位移和温度变化引起的位移互等定理及其应用12.4 超静定结构受力分析及特点超静定次数力法差不多体系力法方程及其意义等截面直杆刚度方程位移法差不多未知量、差不多体系、差不多方程及其意义等截面直杆的转动刚度力矩分配系数与传递系数单结点的力矩分配对称性利用超静定结构位移超静定结构特性12.5 阻碍线极其应用静力法做阻碍线机动法做阻碍线连续梁的阻碍线阻碍线的应用12.6 结构动力特性与动力反应单自由度体系自振周期频率振幅与最大动内力阻尼对振动的阻碍十三、钢筋混凝土结构13.1 材料性能钢筋混凝土13.2 设计原那么结构功能极限状态及其设计表达式可靠度13.3 承载能力极限状态运算受弯构件受扭构件受压构件受拉构件冲切局压疲劳13.4 正常使用极限状态验算抗裂裂缝挠度13.5 预应力混凝土轴拉构件受弯构件13.6 肋形结构及刚架结构整体式单向板肋形结构双向板肋形结构刚架结构牛腿柱下基础13.7 抗震设计一样规定构造要求十四、工程测量14.1 测量工作特点形状和大小地面点位的确定测量工作差不多概念14.2 水准测量水准测量原理水准仪的构造使用和检验校正水准测量方法及成果整理14.3 角度测量经纬仪的构造使用和检验校正水平角观测垂直角观测14.4 距离测量卷尺量距视距测量光电测距14.5 测量误差测量误差分类与特性评定精度的标准观测值的精度评定误差传播定律14.6 操纵测量平面操纵网的定位与定向导线测量交会定点高程操纵测量14.7 地势图测绘地势图差不多知识地物平面图测绘等高线地势图测绘14.8 地势图应用地势图应用的差不多技术工程设计中的地势图应用规划设计中的地势图应用14.9 工程测量工程操纵测量施工放样测量安装测量建筑物变形观测14.10 3S技术RS的差不多技术及数字图象GIS 的差不多要求GPS的差不多要求及定位技术3S技术在水利工程中的应用十五、建筑材料15.1 材料科学与物质结构材料的组成：化学组成矿物组成及其对材料性质的阻碍材料的微观机构及其对材料性质的阻碍：原子结构离子键金属键共价键晶体与无定型体〔玻璃体〕材料的宏观机构及其对材料性质的阻碍15.2 建筑材料的性质密度表观密度与堆积密度孔隙与孔隙率15.3 建筑材料的工程特点材料的力学性能亲水性与憎水性吸水性与吸湿性耐水性抗水性抗冻性导热性与变形性脆性与韧性15.4 无机胶凝材料气硬性胶凝材料石膏和石灰技术性质与应用15.5 水硬性胶凝材料水泥的组成水化与凝聚硬化机理性能与应用15.6 混凝土原材料技术要求拌合物的和易性及阻碍因素强度性能与变形性能耐久性抗渗性抗冻性碱－骨料反应混凝土外加计与配合比设计15.7 建筑钢材组成、组织与性能的关系加工处理及其对钢材性能的阻碍建筑钢材和种类与选用15.8 土工合成材料常见土工合成材料的特性及工程应用十六、工程水文学基础16.1 水文循环与径流形成水文循环与水量平稳河流与流域降水土壤水、下渗与地下水径流16.2 水文测验水位观测流量测验泥沙测验与运算水文调查水文数据处理16.3 流域产、汇流降雨径流要素产流运算汇流运算16.4 设计洪水水文频率分析样本分析相关分析设计洪水运算16.5 设计年径流频率分析时程分配勘察设计注册土木工程师〔水利水电工程〕资格考试基础考试分科题量、时刻、分数分配说明上午段：高等数学24题流体力学12题一般物理12题运算机应用技术10题一般化学12题电工电子技术12题理论力学13题工程经济10题材料力学15题合计120题，每题1分。
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第20讲第十四章土木工程施工与管理(二)
三、填土压实1. 对填土的要求（1）不能用的土料：冻、淤泥、强膨胀性、过盐渍、含有机质≥8％的土。
（2）水平分层填土，分层压实；（3）不同的土不得混杂，透水性小的在上层。
2. 压实方法（1）碾压法——大面积填土；每层铺土厚度≯300mm。
（2）夯实法——小面积填土；每层铺土厚度≯250mm，人工≯200mm 。
（3）振动压实法——非粘性土；每层铺土厚度≯350mm。
3. 松土碾压的顺序原则：先轻碾后重碾，先静压后振动，先边部后中间，先慢速后快速。
4.影响压实质量的因素：压实功(压力+遍数)；土的含水量；铺土厚度。
【例1】填方工程中，若采用的填料不同时，宜将透水性大的填料：A.填在上部B．填在中间C．填在下部D．与透水性小的填料掺杂【答案】C【例2】当采用打夯机压实填土时，每层铺土厚度不得超过：A．100mmB．250mmC．350mmD．500mm【答案】B【例3】压实松土时，顺序正确的是：A．先用重碾后用轻碾B．先振动碾压后停振碾压C．先压中间后压边缘D．先慢速后快速【答案】D四、土方机械化施工1. 推土机：挖土、运土，推拉、辗压。
适用：运距100m以内的场地平整，浅基坑开挖，沟坑填平。
2. 铲运机：铲土、运土、卸土特点：运土效率高；适于：运距200～1500m，坡度20°以内，一、二类土的挖运。
常用于：大型场地平整；大型坑槽开挖；路基填筑等。
【例】某场地平整工程，运距为1000m，土质为松软土和普通土，地形起伏坡度为15°以内，适宜使用的机械为：A．正铲挖土机配合自卸汽车B．铲运机C．推土机【答案】B3. 单斗挖土机：工作特点主要适用1）正铲——“前进向上，强制切土”；挖停机面以上的大型基坑。
2）反铲——“后退向下，强制切土”；挖停机面以下坑、槽、管沟。
3）拉铲——“后退向下，自重切土”；挖停机面以下较大的坑、槽。
4）抓铲——“直上直下，自重切土”；挖停机面以下深坑、深槽、井。
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第5讲第十二章土木工程材料(四)
第四节混凝土混凝土是指由水泥、矿物掺合料、外加剂、粗细骨料和水按适当的比例配合、拌制成的混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。
（1）根据表观密度的大小分，混凝土分为：普通混凝土：表观密度为2000～2800kg/m3，一般多在2400kg/m3；轻混凝土：表观密度小于1950kg/m3，可用作结构混凝土、保温用混凝土以及结构兼保温混凝土；重混凝土：表观密度2800kg/m3以上，主要用作核能工程的屏蔽结构材料。
（2）根据拌合物坍落度的不同，可将混凝土分为干硬性混凝土：坍落度小于10mm低塑性混凝土：坍落度10mm~40mm塑性混凝土：坍落度50mm~90mm流态混凝土：坍落度100mm以上（3）根据混凝土的性能可将其分为防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、抗冻混凝土等。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好；砂、石占80%，成本低；与钢筋粘结力高（钢筋受拉、混凝土受压，两者膨胀系数相同）；抗拉强度低、自重大等特点。
一、组成材料的技术要求普通混凝土主要是由水泥、水和天然的砂、石骨料所组成的复合材料，通常还掺入一定量的掺合料和外加剂。
混凝土组成材料中，砂、石是骨料，对混凝土起骨架作用，同时起抑制收缩的作用。
水泥和水形成水泥浆体，包裹在粗、细骨料的表面并填充骨料之间的空隙。
在混凝土凝结、硬化以前，水泥浆体起着润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工；在混凝土硬化以后，水泥浆体起着胶粘剂作用，将砂、石骨料粘结成为一个整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造材料。
（一）细骨料：粒径小于4.75mm的骨料普通混凝土用细骨料的质量要求，主要应该控制以下几个指标：1、颗粒级配与粗细程度：选择良好级配的砂，可使空隙率和总表面积都较小，可减少水泥浆量，并提高混凝土的密实度和强度。
砂的粗细程度，以细度模数表示，细度模数通常采用筛分析法进行测定。
砂的粗细程度以细度模数表示，细度模数为1.5～0.7的是特细砂，2.2～1.6为细砂，3.0～2.3为中砂，3.7～3.1为粗砂。
注册岩土工程师 结构工程师备考资料名师名校讲义-【岩土结构基础-结构力学】-第7讲-结构动力学1
弹性力： FS (t) ky(t) F0 sin( t )
三、单自由度体系的自由振动（无阻尼）
单自由度体系动力分析的重要性 ①具有实际应用价值，或进行初步的估算。 ②是多自由度体系动力分析的基础。
【例1】图示三根单跨梁，EI=常数，在梁中点有集中质量m，
不考虑梁的质量，试比较三者的自振频率。
m
m
m
l/2
l/2
l/2
l/2
l/2
l/2
FP=1
3l/16
FP=1
l/4
1
2 EI
(1 2
l 2
l 4
2 3
l) 4
l3 48EI
l/2
5l/32
P=1
2
1 EI
l 2
(2
l
3l
l
5l
)
7l 3
6 2 16 2 32 768EI
的是形式上的平衡方程。力系中包含了惯性力，考虑的是瞬间 平衡，荷载和内力都是时间的函数。建立的方程是微分方程。
动力计算中体系的自由度 ★★★★ 确定运动过程中任意时刻全部质量的位置所需独立几何参
数的个数称为体系的振动自由度。 质量都是连续分布的，结构都是无限自由度的。常作简化。
⑴集中质量法
把质量集中为几个质点，将一个无限自由度的问题简化成
k
myt
ky m
⑵ 柔度法 从体系的位移协调角度建立的自由振动微分 方程。取体系为研究对象，加惯性力：
y t myt myt
k
y(t) m
k
2. 自由振动微分方程的解
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第71讲第十六章结构设计(十七)
（二）先张法及与后张法的应力分析比较1．钢筋预应力无论先、后张法，非预应力钢筋任何相应时刻的应力公式形式均相同，这是由于两种方法中，非预应力钢筋与混凝土协调变形的起点均是混凝土应力为零时；预应力钢筋公式中，后张法比先张法的相应时刻应力大αEσpc，这是因为后张法构件在张拉预应力钢筋过程中，混凝土的弹性压缩所引起的预应力钢筋应力变化已被融入测力仪表读数内，因而两种方法中，预应力钢筋与混凝土协调变形的起点不同。
2．混凝土预压应力施工阶段，两种张拉方法的σpcⅠ、σpcⅡ公式形式相同，差别在于：先张法中用A0，而后张法用A n。
前面推导得出的混凝土预压应力公式，可归纳为以下通式：先张法: (1)后张法: (2)式中从上面的公式（1）、（2）可得如下重要结论：计算预应力混凝土轴心受拉构件混凝土的有效预压应力σpc时，可以将一个轴心压力N p作用于构件截面上，然后按材料力学公式计算。
压力N p由相应时刻预应力钢筋和非预应力钢筋仅扣除预应力损失后的应力×各自的截面面积，并反向，然后再叠加而得，如下图所示。
该结论可推广用于计算预应力混凝土受弯构件中的混凝土预应力，只需将N p改为偏心压力。
3.轴向拉力使用阶段，构件在个特定时刻的轴向拉力N0，N cr，N u的公式形式均相同。
无论先后张法，均采用构件的换算截面面积计算A0。
由错误!未找到引用源。
可知，预应力混凝土构件比同条件的普通钢筋混凝土构件的开裂荷载提高了N0。
预应力混凝土轴心受拉构件的极限承载力公式与截面尺寸及材料均相同的普通钢筋混凝土构件的极限承载力公式相同，而与预应力的存在及大小无关，即施加预应力不能提高轴心受拉构件的承载力。
（三）使用阶段正截面承载力计算正截面抗拉承载力N≤ƒpy A p+ƒy A s（17-145）式中：ƒpy——预应力钢筋抗拉强度设计值。
(四)使用阶段裂缝控制验算（五）施工阶段验算。
土木工程地质复习资料
土木工程地质复习资料2、条痕：矿物在白色无釉的瓷板上划擦时留下的粉末痕迹色 1、硬度：矿物抵抗外力刻划的能力（在晶面上） 2、解理：外力敲击下沿一定结晶平面破裂的固有特性。
解理程度：极完全解理，完全解理，中等解理，无解理第二节岩浆岩3、岩浆岩：岩浆冷凝后形成的岩石二、岩浆岩产状侵入岩：岩基，岩株，岩床、岩盆，岩墙、岩脉，喷出岩：熔岩流，火山锥及熔岩台地 2、结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、相互关系。
（1）结晶程度：全晶质结构，半晶质结构，非晶质结构（2）颗粒大小：绝对大小：(1)显晶质结构：粗粒结构，中粒结构，细粒结构，微粒结构（2）隐晶质结构相对大小：等粒结构，不等粒结构，斑状结构3、构造：块状构造，流纹状构造，气孔状构造，杏仁状构造第三节沉积岩二、沉积岩形成过程1、沉积物质的生成，2、沉积物质的搬运3沉积物的沉积4、沉积物的成岩作用三、沉积岩的矿物成分、结构、构造1、矿物成分：碎屑岩类，粘土岩类，化学岩及生物化学岩2、结构：碎屑结构，泥状结构，化学结构和生物化学结构3、构造：层理构造，层面构造，结核，生物构造第四节变质岩一、定义：变质岩：指在变质作用下形成的新岩石。
二、变质作用因素： 1、温度2、压力3、化学活泼性流体三、变质作用类型：热接触变质作用，交代变质作用，动力变质作用，区域变质作用，混合岩化作用。
四、变质岩的矿物成分、结构和构造。
1、矿物成分：特征变质矿物，岩浆岩、沉积岩中常见矿物2 结构：变余结构，变晶结构，压碎结构3、构造：板状构造，千枚状构造，片状构造，片麻状构造，块状构造第二章地层与地质构造第一节地壳运动及地质作用的概念三、地质作用的概念→指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。
第二节岩层及岩层产状地质构造：指构造运动引起地壳岩层变形变位后被保留下来的形态。
类型：水平岩层，倾斜岩层，直立岩层，褶皱和断裂二、岩层产状：指岩层在空间的产出状态。
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第4讲第十二章土木工程材料(三)
第三节水泥水泥属于水硬性胶凝材料。
一般建筑工程中常用的是通用水泥，包括硅酸盐水泥（代号P·Ⅰ，P·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥，代号P·O）、矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥，代号P·S）、粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥，代号P·F）、火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥，代号P·P）和复合硅酸盐水泥（简称复合水泥，代号P·C）六大种。
一、硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料，0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号为P·Ⅰ；掺加不超过水泥质量5%石灰石或或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
1、硅酸盐水泥熟料矿物组成及主要特征硅酸盐水泥熟料矿物组成及其主要特征见下表。
调整各矿物的比例水泥的性能会发生变化，如提高硅酸三钙的含量可制得高强水泥。
硅酸盐水泥熟料矿物组成与主要特征由于铝酸三钙凝结硬化速度很快，会使水泥浆体出现瞬时凝结的现象，影响水泥的正常使用，掺入石膏可以达到延缓凝结的目的，即石膏起缓凝作用。
2、硅酸盐水泥的水化过程及水化产物硅酸盐水泥水化放热曲线见图2，其中第一放热峰对应的是铝酸三钙与石膏反应生产钙钒石的反应，第二放热峰为硅酸三钙的水化放热峰，第二放热峰出现的时间对应于水泥的初凝时间。
硅酸三钙的水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙。
图2 硅酸盐水泥的水化放热曲线硅酸盐水泥的水化产物有水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。
在完全水化的水泥石中，水化硅酸钙凝胶约占70％，氢氧化钙约占20％，水化硫铝酸钙约占7%，其中水化硅酸钙凝胶对水泥石的强度和其它性质起决定性作用。
3、水泥石的组成水泥浆硬化后的水泥石是由水化产物（包括凝胶和晶体）、未水化的水泥熟料颗粒、孔隙（包括凝胶孔、毛细孔和气孔）和水（包括化学结合水、凝胶水、毛细孔水等）组成的不均质体。
2023年注册工程师工程专业知识复习讲义(完整版)
2023年注册工程师工程专业知识复习讲
义(完整版)
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本文档为2023年注册工程师考试准备提供一份工程专业知识
的复讲义。
该讲义旨在帮助考生加深对工程专业知识的理解和记忆，以提高考试成绩。
以下是文档的概要：
1. 工程基础知识
- 工程学原理
- 工程计算
- 工程材料与结构
- 工程施工与管理
2. 土木工程
- 土力学
- 岩土工程
- 结构力学
- 建筑结构
- 道路与桥梁工程
3. 电气工程
- 电路理论与分析- 输配电工程
- 电机与控制
- 电力系统与自动化
4. 机械工程
- 理论力学
- 机械制图
- 热力学与流体力学- 机械设计与制造
5. 其他工程专业- 建筑工程
- 环境工程
- 化学工程
- 生物工程
本讲义将对每个专业领域涉及的重点知识点进行概要介绍，并
提供一些例题和练题，以帮助考生巩固所学知识。
考生可以根据自
己的需要，选择性地研究相关部分，以便更好地备考。
需要注意的是，本文档的内容为复参考资料，仅供考生参考使用。
考生在备考过程中还应结合教材和其他复资料来进行综合研究。
在研究过程中，考生可以辅之以查阅相关法律法规和行业标准，以
全面了解工程专业知识。
祝愿所有考生在2023年注册工程师考试中取得优异成绩！加油！
文档长度：800字。