GATE土木工程考试大纲



科目代码: CE

课程结构

章节/单元 主题
A部分 工程数学
单元 1 线性代数
单元 2 微积分
单元 3 常微分方程 (ODE)
单元 4 偏微分方程 (PDE)
单元 5 概率与统计
单元 6 数值方法
B部分 结构工程
单元 1 工程力学
单元 2 固体力学
单元 3 结构分析
单元 4 建筑材料与管理
单元 5 混凝土结构
单元 6 钢结构
C部分 岩土工程
单元 1 土力学
单元 2 基础工程
D部分 水利工程
单元 1 流体力学
单元 2 水力学
单元 3 水文学
单元 4 灌溉
E部分 环境工程
单元 1 水和废水
单元 2 空气污染
单元 3 城市固体废物
单元 4 噪声污染
F部分 交通工程
单元 1 交通基础设施
单元 2 公路路面
单元 3 交通工程
G部分 测绘工程

课程大纲

A部分: 工程数学

单元 1: 线性代数

  • 矩阵代数
  • 线性方程组
  • 特征值和特征向量

单元 2: 微积分

  • 单变量函数
  • 极限、连续性和可微性
  • 中值定理
  • 局部最大值和最小值
  • 泰勒级数和麦克劳林级数
  • 定积分和不定积分的计算
  • 定积分在求面积和体积中的应用
  • 偏导数
  • 全导数
  • 梯度
  • 散度和旋度
  • 向量恒等式
  • 方向导数
  • 线
  • 面积和体积积分
  • 斯托克斯
  • 高斯定理和格林定理

单元 3: 常微分方程 (ODE)

  • 一阶(线性与非线性)方程
  • 具有常系数的高阶线性方程
  • 欧拉-柯西方程
  • 拉普拉斯变换及其在求解线性常微分方程中的应用
  • 初始值问题和边值问题

单元 4: 偏微分方程 (PDE)

  • 傅里叶级数

  • 分离变量法

  • 一维扩散方程的解

  • 一维波动方程的一阶和二阶解以及二维拉普拉斯方程。

单元 5: 概率与统计

  • 概率和抽样定理的定义
  • 条件概率
  • 离散随机变量
  • 泊松分布和二项分布
  • 连续随机变量
  • 正态分布和指数分布
  • 描述性统计 - 均值、中位数、众数和标准差
  • 假设检验

单元 6: 数值方法

  • 准确度和精度;误差分析
  • 线性与非线性代数方程的数值解
  • 最小二乘逼近
  • 牛顿插值多项式和拉格朗日插值多项式
  • 数值微分
  • 梯形法则和辛普森法则的数值积分
  • 一阶微分方程的单步法和多步法

B部分: 结构工程

单元 1: 工程力学

  • 力系、自由体图、平衡方程
  • 结构内力
  • 摩擦及其应用
  • 质点和刚体的运动学
  • 质心
  • 欧拉运动方程
  • 冲量-动量
  • 能量法
  • 虚功原理

单元 2: 固体力学

  • 静定梁的弯矩和剪力
  • 简单的应力和应变关系
  • 失效理论
  • 简化弯曲理论,弯曲应力和剪应力,剪切中心
  • 均匀扭转,柱的屈曲,组合弯曲和直接弯曲应力

单元 3: 结构分析

  • 利用力法/能量法分析静定和超静定结构

  • 叠加原理

  • 桁架、拱、梁、缆索和框架的分析

  • 位移法 -

    • 斜率偏转法和分配法

  • 影响线

  • 结构分析的刚度法和柔度法

单元 4: 建筑材料与管理

  • 建筑材料 -

    • 结构钢 - 成分

    • 材料特性和性能

  • 混凝土 - 成分 -

    • 配合比设计

    • 短期和长期性能

    • 砖和砂浆

    • 木材

    • 沥青

  • 施工管理 -

    • 施工项目的类型

    • 招标和施工合同

    • 计价和标准规范

    • 成本估算

    • 项目规划和网络分析 - PERT 和 CPM

单元 5: 混凝土结构

  • 工作应力、极限状态和极限荷载设计概念
  • 梁、板、柱的设计
  • 粘结和锚固长度
  • 预应力混凝土
  • 在转移和使用荷载下分析梁截面

单元 6: 钢结构

  • 工作应力和极限状态设计概念

  • 拉杆和压杆、梁和梁柱、柱基的设计

  • 连接 - 简单和偏心,梁柱连接,板梁和桁架

  • 梁和框架的塑性分析

C部分: 岩土工程

单元 1: 土力学

  • 土的成因、土的结构和构造

  • 三相系统和相位关系,指标特性

  • 统一土分类系统和印度标准土分类系统

  • 渗透性 - 一维流动,达西定律

  • 土壤中的渗流 - 二维流动,流网,浮力,管道

  • 有效应力原理,毛细作用,渗流力和流砂条件

  • 实验室和现场条件下的压实

  • 一维固结,固结时间率

  • 莫尔圆,应力路径,有效和总剪切强度参数,粘土和砂的特性

单元 2: 基础工程

  • 地下勘察 -
    • 范围
    • 钻孔
    • 取样
    • 平板载荷试验
    • 标准贯入试验
    • 锥形贯入试验
  • 土压力理论 - Rankine 和 Coulomb
  • 边坡稳定性 -
    • 有限和无限边坡
    • 分片法
    • Bishop 法
  • 土体中的应力分布 -
    • Boussinesq 理论和 Westergaard 理论
    • 压力球
  • 浅基础 -
    • Terzaghi 和 Meyerhoff 的承载力理论
    • 地下水位的影响
  • 联合基础和筏形基础
  • 接触压力
  • 砂土和粘土的沉降分析
  • 深基础 -
    • 桩的类型
    • 动力公式和静力公式
    • 砂土和粘土中桩的承载力
    • 桩载荷试验
    • 负摩阻力

D部分: 水利工程

单元 1: 流体力学

  • 流体性质,流体静力学
  • 连续性、动量、能量及相应的方程
  • 势流,动量和能量方程的应用
  • 层流和湍流
  • 管道流动,管道网络
  • 边界层概念及其生长

单元 2: 水力学

  • 浸没物体上的力
  • 渠道和管道中的流量测量
  • 量纲分析和水力相似性
  • 流动运动学,速度三角形
  • 水力机械基础,泵和涡轮的比转速
  • 渠道水力学 -
    • 能量-水深关系
    • 比能
    • 临界流
    • 坡面曲线
    • 水力跳跃
    • 均匀流和渐变流

单元 3: 水文学

  • 水文循环
  • 降水
  • 蒸发
  • 蒸散发
  • 流域
  • 入渗
  • 单位线
  • 径流分析
  • 洪水预报和洪水演算
  • 水库库容
  • 水库和渠道演算
  • 地表径流模型
  • 地下水水文学 - 稳态井水力学和含水层
  • 达西定律的应用

单元 4: 灌溉

  • 用水定额,灌溉用水量,蒸散发估算
  • 作物需水量
  • 有衬里和无衬里渠道、取水工程、重力坝和溢洪道的设计
  • 透水基础上堰的设计
  • 灌溉系统的类型,灌溉方法
  • 土壤盐碱化和排水
  • 渠道调节工程,跨河建筑物,出水口和泄水口

E部分: 环境工程

单元 1: 水和废水

  • 水质标准,水处理的基本单元过程和操作

  • 饮用水标准 -

    • 需水量

    • 地表水处理的基本单元操作和单元过程

    • 水的分配

  • 污水和污水处理,废水的水量和特性

  • 废水的一级、二级和三级处理,排放标准

  • 生活污水处理 -

    • 生活污水的水量和特性

    • 一级和二级处理

  • 生活污水的单元操作和单元过程 -

    • 污泥处置

单元 2: 空气污染

污染物的类型、来源和影响,空气污染气象学,空气污染控制,空气质量标准和限值

单元 3: 城市固体废物

  • 特性

  • 产生

  • 固体废物的收集和运输

  • 固体废物管理的工程系统(再利用/回收,能源回收,处理和处置)

单元 4: 噪声污染

  • 噪声的影响
  • 噪声污染的允许限值
  • 噪声测量
  • 噪声污染控制

F部分: 交通工程

单元 1: 交通基础设施

  • 公路路线和工程测量
  • 公路的几何设计 -
    • 横断面要素
    • 视距
    • 水平和垂直线形
  • 铁路轨道的几何设计
  • 机场跑道长度、滑行道和出口滑行道设计

单元 2: 公路路面

  • 公路材料 - 期望特性和质量控制试验
  • 沥青路面混合料的设计
  • 柔性路面和刚性路面的设计因素
  • 柔性路面设计(采用IRC: 37-2012)
  • 刚性路面设计(采用IRC: 58-2011)
  • 混凝土路面的病害

单元3:交通工程

  • 交通流量、速度、旅行时间-延误和OD研究,PCU,高峰小时系数,停车研究,事故研究与分析,交通数据统计分析

  • 交通流的微观和宏观参数,基本关系

  • 控制装置,韦伯斯特方法的信号设计

  • 交叉口类型和渠化

  • 农村公路和城市道路的公路容量和服务水平

G部分:测绘工程

  • 测量学原理

  • 误差及其调整

  • 地图 - 比例尺,坐标系

  • 距离和角度测量 - 水准测量和三角高程测量

  • 导线和三角测量

  • 全站仪

  • 水平曲线和竖曲线

  • 摄影测量

    • 比例尺,飞行高度

    • 遥感 - 基础,平台和传感器,视觉图像解译

    • 地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)基础

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