I.課程簡介

　　一、內容概述與總要求

　　材料力學主要研究桿件的強度、剛度和穩定性及材料的力學性質，即分析和計算桿件在基本變形(軸向拉伸或壓縮、剪切、扭轉、彎曲)和組合變形情況下的內力、應力、應變和變形， 在此基礎上建立桿件的強度條件、剛度條件和穩定性條件，并運用強度、剛度及穩定性條件對桿件進行校核、截面設計及載荷確定。

　　通過本課程學習和訓練，學生要掌握材料力學的基本概念和分析問題的基本方法，能熟 練運用公式進行應力和變形計算，能將簡單的工程實際問題提煉成力學模型進行求解，為后 續專業課程的學習奠定必要的力學基礎。

　　二、考試形式與試卷結構

　　考試采用閉卷，筆試形式，全卷滿分為 150 分，考試時間 75 分鐘。考試題型為計算題，要列出詳細的計算過程。

　　II.知識要點與考核要求

　　一、緒論和基本概念

　　1. 知識范圍

　　材料力學的任務;可變形固體的概念;材料力學采用的基本假設;內力和應力的概念; 位移和應變的概念;桿件變形的基本形式。

　　2.考核要求

　　(1)了解材料力學課程的任務，掌握強度、剛度和穩定性的概念。

　　(2)掌握可變形固體的概念及其基本假設。

　　(3)掌握內力和應力、位移和應變的概念。

　　(4)掌握四種基本變形的受力和變形特征。

　　二、軸向拉伸和壓縮

　　1.知識范圍

　　軸向拉伸和壓縮的概念;截面法;軸力和軸力圖;拉壓桿橫截面上的應力;拉壓桿斜截 面上的應力;拉壓桿的變形和胡克定律;材料在拉伸和壓縮時的力學性能;拉壓桿的強度計 算、許用應力和安全系數;拉壓超靜定問題。

　　2.考核要求

　　(1)掌握截面法確定軸力的方法和軸力圖的作法。

　　(2)掌握拉壓桿橫(斜)截面上的正應力計算公式，并能利用公式進行計算。

　　(3)掌握胡克定律及其在拉壓桿變形和位移計算中的應用，能熟練計算桿件的變形和簡單結構的節點位移。

　　(4)掌握低碳鋼和鑄鐵材料在常溫靜載時拉伸與壓縮時的力學性能。

　　(5)掌握拉壓桿的強度條件，能夠利用強度條件對拉壓桿進行強度計算。

　　三、剪切和扭轉

　　1.知識范圍

　　剪切和擠壓實用計算;扭矩及扭矩圖;薄壁圓桿的扭轉;切應力互等定理和剪切胡克定 律;圓桿扭轉時的應力和強度條件;圓桿扭轉時的變形和剛度條件。

　　2.考核要求

　　(1)掌握連接件的實用計算方法。

　　(2)掌握切應力和切應變的概念。

　　(3)掌握扭轉內力的計算，會畫扭矩圖。

　　(4)掌握切應力互等定理和剪切胡克定律。

　　(5)掌握圓桿橫截面上的切應力計算公式，能夠利用強度條件進行扭轉強度計算。

　　(6)掌握圓桿扭轉變形的計算公式，能夠利用剛度條件進行扭轉剛度計算。

　　四、梁的內力

　　1.知識范圍

　　平面彎曲的概念;梁的支座反力計算;梁的內力的概念及其計算;利用內力方程畫梁的 內力圖;利用彎矩、剪力和荷載集度間的關系畫梁的內力圖;疊加法畫梁的內力圖。

　　2.考核要求

　　(1)掌握平面彎曲的概念。

　　(2)掌握截面法，會求梁任一橫截面上的內力。

　　(3)掌握利用內力方程畫內力圖;掌握利用彎矩、剪力和荷載集度間的關系畫梁的內力圖方法;掌握疊加法畫梁的內力圖。

　　五、截面的幾何性質

　　1.知識范圍

　　靜矩和形心;慣性矩和慣性積;平行移軸公式;主軸和主慣性矩;組合截面慣性矩和慣 性積的計算。

　　2.考核要求

　　(1)掌握截面的靜矩和形心的概念及計算方法。

　　(2)掌握截面的慣性矩和慣性積的概念和計算方法。

　　(3)掌握平行移軸公式，能夠利用平行移軸公式計算組合截面的慣性矩和慣性積。

　　(4)掌握主軸、主慣性矩、形心主軸和形心主慣性矩的概念。

　　六、梁的應力

　　1.知識范圍

　　梁橫截面上的正應力及正應力強度條件;梁橫截面上的切應力及切應力強度條件;梁的 合理設計。

　　2.考核要求

　　(1)掌握梁橫截面上正應力的計算公式和切應力的計算公式，能利用正應力強度條件和 切應力強度條件對梁進行強度計算。

　　(2)了解提高梁承載能力的措施，能對梁進行合理設計。

　　七、梁的變形

　　1. 知識范圍

　　梁的撓度和轉角;梁撓曲線的近似微分方程;積分法計算梁的變形;疊加法計算梁的變 形;梁的剛度校核;超靜定梁的計算。

　　2.考核要求

　　(1)了解梁撓曲線的近似微分方程。

　　(2)掌握梁變形計算的積分方法和疊加法。

　　(3)掌握梁的剛度條件，能夠利用剛度條件進行梁的剛度計算。

　　(4)掌握超靜定梁的分析方法，能求解簡單超靜定梁問題。

　　八、應力狀態分析和強度理論

　　1.知識范圍

　　應力狀態的概念和研究方法;平面應力狀態下任意斜截面上的應力;主應力及主平面方 位，極值切應力;空間應力狀態的概念;廣義胡克定律;強度理論及其相當應力。

　　2.考核要求

　　(1)掌握壓桿穩定的基本概念。

　　(2)掌握細長壓桿臨界力的歐拉公式，能利用歐拉公式熟練計算細長壓桿的臨界力。

　　(3)掌握柔度、臨界應力的概念，掌握歐拉公式適用范圍，能根據壓桿的柔度值對壓桿進行分類，掌握壓桿臨界力計算的經驗公式，能利用經驗公式計算非細長壓桿的臨界力。

　　(4)掌握壓桿穩定計算的安全因數法，了解壓桿穩定計算的穩定因數法(又稱折減因數

　　法)。

　　(5)掌握提高壓桿穩定性的基本措施。

　　第二部分：混凝土結構設計原理

　　I.課程簡介

　　一、內容概述與要求

　　《混凝土結構設計原理》是土木工程類相關專業很重要的一門專業基礎課程，是土木工程類相關專業學生在專科接本科入學考試時的一門考試科目。

　　課程主要內容包括混凝土結構的材料性能、混凝土結構的設計原則、鋼筋混凝土結構基 本受力構件(軸心受力構件、受彎構件、偏心受力構件等)的承載力計算、鋼筋混凝土構件 的裂縫與變形及耐久性、預應力混凝土構件設計的基本概念等。

　　通過課程的學習，考生應建立混凝土結構的基本概念，熟悉混凝土結構的材料性能，明 確混凝土結構的設計原則，理解混凝土結構的設計原理，掌握常用混凝土結構基本受力構件 結構設計的方法及技術，能熟練地對常用混凝土結構基本受力構件進行承載力計算，能對常 見的混凝土結構工程問題進行基本的分析。

　　二、考試形式與試卷結構

　　考試采用筆試、閉卷形式，全卷滿分為 150 分，考試時間為 75 分鐘。

　　考卷題型分有是非判斷題、單向選擇題、填空題、簡答題和計算題。是非判斷題、單向 選擇題和填空題共占 40～60 分，簡答題占 30～50 分，計算題占 40～50 分。

　　II.知識要點與考核要求

　　一、混凝土結構的基本概念

　　1.知識范圍

　　混凝土結構 鋼筋混凝土結構

　　2.考核要求

　　(1)了解混凝土結構的種類及各自的適用范圍，了解鋼筋混凝土結構的優缺點。

　　(2)理解鋼筋混凝土結構的基本工作原理，理解鋼筋的作用。

　　二、混凝土結構的材料性能

　　(一)鋼筋

　　1.知識范圍

　　普通鋼筋 預應力筋

　　2.考核要求

　　(1)了解混凝土結構所用鋼筋的種類，掌握普通鋼筋的工程符號。

　　(2)掌握普通鋼筋的受拉應力-應變曲線的特點，掌握普通鋼筋屈服強度的工程意義。

　　(3)掌握衡量鋼筋塑性性能的兩個指標——伸長率和冷彎性能的工程意義。

　　(4)了解中高強度鋼絲、鋼絞線的受拉應力-應變曲線特點，理解條件屈服強度的含義。

　　(5)理解混凝土結構對受力鋼筋的性能要求，掌握普通鋼筋的選用原則。

　　(二)混凝土

　　1.知識范圍

　　混凝土強度等級 混凝土強度 混凝土變形

　　2.考核要求

　　(1)掌握混凝土強度等級的工程意義及其確定依據。

　　(2)掌握混凝土立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度的工程意義，了解其標 準值的測定方法。

　　(3)理解影響混凝土抗壓強度的主要因素及其影響機理。

　　(4)掌握混凝土立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度之間的大小關系。

　　(5)理解受壓混凝土一次短期加載的應力-應變曲線的特點及峰值應變、極限應變。

　　(6)理解混凝土徐變、收縮的概念，理解影響混凝土徐變、收縮的主要因素及影響規律。

　　(7)理解混凝土徐變、收縮對結構的影響。

　　(8)掌握混凝土的選用原則。

　　(三)鋼筋與混凝土的粘結

　　1.知識范圍

　　粘結 粘結力 粘結應力 粘結強度

　　2.考核要求

　　(1)理解鋼筋與混凝土粘結的基本概念及其工程意義。

　　(2)理解粘結力、粘結應力、粘結強度的定義。

　　(3)理解粘結應力的分布特點。

　　(4)掌握粘結力的組成。

　　(5)理解影響粘結強度的因素。

　　(6)掌握保證粘結強度的措施。

　　三、混凝土結構的設計原則

　　(一)結構可靠度

　　1.知識范圍

　　結構作用 作用效應 結構抗力 結構功能要求 結構功能函數 結構可靠指標 結構安全等級

　　2.考核要求

　　(1)理解結構作用、作用效應、結構抗力的概念。

　　(2)理解直接作用和間接作用的定義，會判斷某種作用屬于直接作用還是間接作用。

　　(3)理解結構上的直接作用(荷載)按時間變異的分類，能判斷常見荷載屬于哪類荷載。

　　(4)理解結構的功能要求，掌握結構功能要求的內容。

　　(5)理解結構功能函數的含義。

　　(6)理解結構可靠性、可靠度、可靠指標的定義及其工程意義。

　　(7) 掌握結構安全等級的劃分原則。

　　(二)荷載和材料強度

　　1.知識范圍

　　荷載標準值 混凝土強度標準值 鋼筋強度標準值

　　2.考核要求

　　(1)掌握永久荷載標準值、可變荷載標準值的概念。

　　(2)理解永久荷載標準值、可變荷載標準值的確定方法。

　　(3)理解材料強度標準值的定義

　　(4)掌握 C30、HRB335 等符號的含義。

　　(5)掌握材料強度的設計值與標準值的數量關系。

　　(三)極限狀態設計法

　　1.知識范圍

　　極限狀態 承載能力極限狀態 正常使用極限狀態 結構設計狀況

　　2.考核要求

　　(1)理解極限狀態的概念。

　　(2)掌握兩種極限狀態——承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的具體內容。

　　(3)理解結構的持久設計狀況、短暫設計狀況、偶然設計狀況及地震設計狀況。

　　(四)極限狀態設計表達式

　　1. 知識范圍

　　承載能力極限狀態設計表達式 正常使用極限狀態設計表達式 組合效應設計值 荷載分項系數 可變荷載代表值

　　2. 考核要求

　　(1)理解承載能力極限狀態設計表達式與正常使用極限狀態設計表達式及兩者的區別。

　　(2)掌握結構作用基本組合的效應設計值的取值原則，掌握永久作用、可變作用的分項

　　系數的取值技術。

　　(3)理解結構作用的標準組合、頻遇組合、準永久組合及其適用情況。

　　(4)理解可變作用的頻遇值、準永久值與其標準值之間的數量關系。

　　四、鋼筋混凝土軸心受力構件正截面承載力的計算

　　(一)軸心受拉構件正截面承載力計算

　　1.知識范圍

　　受力過程 破壞特征 正截面承載力

　　2.考核要求

　　(1)理解軸心受拉構件從加載到破壞的三個工作階段的特點。

　　(2)掌握軸心受拉構件正截面承載力計算的公式和方法。

　　(二)軸心受壓構件正截面承載力計算

　　1.知識范圍

　　普通箍筋柱 螺旋箍筋柱 穩定系數 正截面承載力

　　2.考核要求

　　(1)掌握普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的箍筋配置特點，理解兩種構件的箍筋的作用。

　　(2)理解穩定系數的工程意義，掌握穩定系數的確定技術。

　　(3)能熟練進行普通箍筋柱的軸心受壓正截面承載力的計算(截面設計、截面復核)。

　　(4)了解螺旋箍筋柱比同條件普通箍筋短柱正截面受壓承載力提高的原因。

　　(5)理解普通箍筋柱的構造要求，了解螺旋箍筋柱的構造要求。

　　五、鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力的計算

　　(一)受彎構件正截面受力特性

　　1.知識范圍

　　梁 板 縱筋配筋率 破壞形態 適筋梁正截面受力全過程

　　2.考核要求

　　(1)了解梁、板的區別，理解受彎構件中縱筋的布置原則，掌握縱筋配筋率的計算。

　　(2)掌握受彎構件正截面的三種破壞形態——少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞的條件、 特征和屬性及其根本區別。

　　(3)理解適筋梁正截面受力全過程的三個階段及其特點，掌握第 Ia 階段、第Ⅱa 階段、第Ⅲa 階段是哪些設計計算工作的基礎。

　　(二)受彎構件正截面承載力計算方法

　　1.知識范圍

　　基本假定 單筋矩形截面 雙筋矩形截面 單筋 T 形截面 相對受壓區高度 最小配筋率 正截面承載力

　　2.考核要求

　　(1)理解鋼筋混凝土構件正截面承載力計算的基本假定。

　　(2)掌握單筋矩形截面、雙筋矩形截面、單筋 T 形截面受彎構件的縱筋配置特點。

　　(3)理解界限破壞的定義，理解相對界限受壓區高度的確定方法，掌握相對界限受壓區 高度判別適筋破壞和超筋破壞的技術。

　　(4)理解單筋矩形截面受彎構件正截面承載力的計算圖式，掌握單筋矩形截面受彎構件 正截面承載力計算的公式及其適用條件。

　　(5)能熟練進行單筋矩形截面受彎構件的縱筋設計和正截面承載力復核。

　　(6)掌握受彎構件縱向受拉鋼筋最小配筋率的取值原則。

　　(7)掌握雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算的公式和適用條件，能進行雙筋矩形 截面受彎構件的縱筋設計和正截面承載力復核。

　　(8)理解 T 形截面的翼緣計算寬度，理解第一類、第二類單筋 T 形截面的判別條件。

　　(9)掌握單筋 T 形截面梁的正截面承載力計算公式和適用條件，基本能進行單筋 T 形截面梁的正截面承載力計算(截面設計、截面復核)。

　　(10)理解受彎構件的構造要求，掌握受力縱筋的凈距要求。

　　六、鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力的計算

　　(一)受彎構件斜截面受力分析及破壞形態

　　1.知識范圍

　　斜裂縫 腹筋 破壞形態 剪跨比 配箍率

　　2.考核要求

　　(1)了解受彎構件常見的兩種斜裂縫，理解受彎構件腹筋——箍筋、彎起筋的作用。

　　(2)掌握無腹筋梁、有腹筋梁斜截面三種破壞形態——斜拉破壞、斜壓破壞、剪壓破壞 的發生條件及特點，掌握保證鋼筋混凝土受彎構件斜截面只會發生剪壓破壞的條件。

　　(3)理解影響受彎構件斜截面受剪性能的主要因素及其影響機理。

　　(4)掌握剪跨比、配箍率的定義，掌握受彎構件配箍率和最小配箍率的計算技術。

　　(二)受彎構件斜截面設計方法

　　1.知識范圍

　　斜截面受剪承載力 公式上限 公式下限 斜截面受彎承載力 縱筋彎起 縱筋截斷縱筋錨固 縱筋搭接

　　2.考核要求

　　(1)掌握受彎構件斜截面受剪承載力的計算公式及其適用條件(公式上限、公式下限)。

　　(2)掌握受彎構件斜截面受剪承載力計算(截面設計、截面復核)的過程及技術，能熟 練進行受彎構件斜截面受剪承載力計算(截面設計、截面復核)。

　　(3)理解斜截面受彎承載力的概念，理解抵抗彎矩圖的概念，理解抵抗彎矩圖包住彎矩 圖的工程意義，理解縱筋彎起、截斷的合理技術，掌握縱筋彎起點的位置指標。

　　(4)了解縱筋的錨固長度、延伸長度、搭接長度的工程意義及技術要求。

　　七、鋼筋混凝土偏心受力構件承載力的計算

　　(一)矩形截面單向偏心受壓構件正截面承載力計算

　　1.知識范圍

　　破壞形態 P-δ效應 附加偏心距 初始偏心距 偏心距調節系數 彎矩增大系數 彎矩設計值 正截面承載力 構造要求

　　2.考核要求

　　(1)掌握單向偏心受壓構件正截面的破壞形態——大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞的突出特征。

　　(2)掌握判別大、小偏心受壓破壞的條件。

　　(3)了解 P-δ效應及其主要影響因素。

　　(4)掌握可不考慮軸向壓力所產生的附加彎矩影響的判斷條件。

　　(5)掌握附加偏心距、初始偏心距、偏心距調節系數、彎矩增大系數的計算技術。

　　(6)會正確計算除排架結構柱以外的偏心受壓構件的彎矩設計值。

　　(7)掌握矩形截面大偏心受壓構件正截面承載力計算公式和適用條件，理解矩形截面小 偏心受壓構件正截面承載力計算公式和適用條件。

　　(8)掌握矩形截面大、小偏心受壓構件在不對稱配筋截面設計時兩種鋼筋面積均未知的 補充條件。

　　(9)能進行不對稱配筋的矩形截面大偏心受壓構件的截面設計。

　　(10)掌握對稱配筋的矩形截面大偏心受壓構件的截面設計方法和技術。

　　(11)能熟練地進行對稱配筋的矩形截面大偏心受壓構件的截面設計。

　　(12)理解矩形截面偏心受壓構件承載力的截面校核技術。

　　(13)掌握矩形截面偏心受壓構件的垂直彎矩作用平面的承載力校核技術。

　　(14)理解矩形截面偏心受壓構件的構造要求，掌握其中的基本構造要求。

　　(二)矩形截面單向偏心受拉構件正截面承載力計算

　　1.知識范圍

　　大偏心受拉構件 小偏心受拉構件

　　2.考核要求

　　(1)理解矩形截面偏心受拉構件大、小偏心受拉破壞的判別條件。

　　(2)理解矩形截面大、小偏心受拉構件正截面承載力的計算公式。

　　(三)矩形截面單向偏心受力構件斜截面受剪承載力

　　1.知識范圍

　　矩形截面偏心受力構件斜截面受剪承載力

　　2.考核要求

　　(1)理解矩形截面偏心受壓、偏心受拉構件斜截面受剪承載力的計算公式。

　　(2)理解軸向壓力、軸向拉力對偏心受力構件斜截面受剪承載力的影響規律。

　　八、鋼筋混凝土構件的裂縫、變形和耐久性

　　(一)裂縫寬度驗算

　　1.知識范圍

　　裂縫成因 裂縫控制等級 裂縫寬度限值 裂縫寬度減小措施

　　2.考核要求

　　(1)了解引起混凝土結構構件裂縫的原因。

　　(2)掌握混凝土結構裂縫控制等級的分級及各級要求。

　　(3)理解裂縫最大寬度的計算依據(指對應于受彎構件正截面受力全過程的哪個階段)。

　　(4)理解《混凝土結構設計規范》對鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度的驗算規定。

　　(5)了解按粘結-滑移理論計算裂縫寬度時的平均裂縫間距與平均裂縫寬度的關系，了解平均裂縫間距的影響因素，了解鋼筋應變不均勻系數的物理意義，理解最大裂縫寬度與平 均裂縫寬度的關系。

　　(6)理解改變縱筋直徑、混凝土保護層厚度和縱筋配筋率時最大裂縫寬度的變化規律， 理解荷載長期作用下裂縫寬度加大的原因，掌握減小受彎構件裂縫寬度的有效措施。

　　(二)受彎構件撓度驗算

　　1.知識范圍

　　撓度驗算要求 短期剛度 長期剛度 最小剛度原則

　　2.考核要求

　　(1)掌握規范中撓度驗算的要求，理解撓度的計算依據(指哪個階段)。

　　(2)理解鋼筋混凝土梁的截面剛度的含義，理解鋼筋混凝土梁截面剛度的特點，即理解 荷載大小、截面位置、時間、配筋率對截面剛度的影響。

　　(3)理解短期剛度、長期剛度的定義，理解兩者之間的大小關系。

　　(4)理解最小剛度原則的含義，理解簡支梁、連續梁剛度取值辦法。

　　(5)理解提高鋼筋混凝土梁截面剛度、減小梁撓度的有效措施。

　　(三)耐久性設計

　　1.知識范圍

　　耐久性 影響因素 材料耐久性要求

　　2.考核要求

　　(1)理解混凝土結構耐久性的定義。

　　(2)理解影響混凝土結構耐久性的主要因素。

　　(3)了解材料耐久性的基本要求。

　　(4)了解提高混凝土結構耐久性的措施。

　　九、預應力混凝土構件設計的基本概念

　　1.知識范圍

　　預應力混凝土定義 先張法 后張法 材料要求 張拉控制應力 預應力損失

　　2.考核要求

　　(1)了解鋼筋混凝土受彎構件在大跨、重載時的局限性。

　　(2)理解預應力混凝土結構的定義，了解預應力混凝土結構的優缺點。

　　(3)了解預應力混凝土構件對材料的要求。

　　(4)理解預應力混凝土構件先張法、后張法的施工工序及工作原理。

　　(5) 理解張拉控制應力的上限和下限的取值及限值原因。

　　(6)理解引起預應力損失的各種原因及減小各種預應力損失的措施。