GATE土木工程考試大綱

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科目程式碼: CE

課程結構

課程大綱

A部分: 工程數學

單元 1: 線性代數

• 矩陣代數
• 線性方程組
• 特徵值和特徵向量

單元 2: 微積分

• 單變數函式
• 極限、連續性和可微性
• 中值定理
• 區域性最大值和最小值
• 泰勒級數和麥克勞林級數
• 定積分和不定積分的計算
• 定積分在求面積和體積中的應用
• 偏導數
• 全導數
• 梯度
• 散度和旋度
• 向量恆等式
• 方向導數
• 線
• 面積和體積積分
• 斯托克斯
• 高斯定理和格林定理

單元 3: 常微分方程 (ODE)

• 一階（線性與非線性）方程
• 具有常係數的高階線性方程
• 尤拉-柯西方程
• 拉普拉斯變換及其在求解線性常微分方程中的應用
• 初始值問題和邊值問題

單元 4: 偏微分方程 (PDE)

• 傅立葉級數

• 分離變數法

• 一維擴散方程的解

• 一維波動方程的一階和二階解以及二維拉普拉斯方程。

單元 5: 機率與統計

• 機率和抽樣定理的定義
• 條件機率
• 離散隨機變數
• 泊松分佈和二項分佈
• 連續隨機變數
• 正態分佈和指數分佈
• 描述性統計 - 均值、中位數、眾數和標準差
• 假設檢驗

單元 6: 數值方法

• 準確度和精度；誤差分析
• 線性與非線性代數方程的數值解
• 最小二乘逼近
• 牛頓插值多項式和拉格朗日插值多項式
• 數值微分
• 梯形法則和辛普森法則的數值積分
• 一階微分方程的單步法和多步法

B部分: 結構工程

單元 1: 工程力學

• 力系、自由體圖、平衡方程
• 結構內力
• 摩擦及其應用
• 質點和剛體的運動學
• 質心
• 尤拉運動方程
• 衝量-動量
• 能量法
• 虛功原理

單元 2: 固體力學

• 靜定梁的彎矩和剪力
• 簡單的應力和應變關係
• 失效理論
• 簡化彎曲理論，彎曲應力和剪應力，剪下中心
• 均勻扭轉，柱的屈曲，組合彎曲和直接彎曲應力

單元 3: 結構分析

• 利用力法/能量法分析靜定和超靜定結構

• 疊加原理

• 桁架、拱、梁、纜索和框架的分析

• 位移法 -

  • 斜率偏轉法和分配法

• 影響線

• 結構分析的剛度法和柔度法

單元 4: 建築材料與管理

• 建築材料 -

  • 結構鋼 - 成分

  • 材料特性和效能

• 混凝土 - 成分 -

  • 配合比設計

  • 短期和長期效能

  • 磚和砂漿

  • 木材

  • 瀝青

• 施工管理 -

  • 施工專案的型別

  • 招標和施工合同

  • 計價和標準規範

  • 成本估算

  • 專案規劃和網路分析 - PERT 和 CPM

單元 5: 混凝土結構

• 工作應力、極限狀態和極限荷載設計概念
• 梁、板、柱的設計
• 粘結和錨固長度
• 預應力混凝土
• 在轉移和使用荷載下分析梁截面

單元 6: 鋼結構

• 工作應力和極限狀態設計概念

• 拉桿和壓桿、梁和樑柱、柱基的設計

• 連線 - 簡單和偏心，樑柱連線，板梁和桁架

• 梁和框架的塑性分析

C部分: 岩土工程

單元 1: 土力學

• 土的成因、土的結構和構造

• 三相系統和相位關係，指標特性

• 統一土分類系統和印度標準土分類系統

• 滲透性 - 一維流動，達西定律

• 土壤中的滲流 - 二維流動，流網，浮力，管道

• 有效應力原理，毛細作用，滲流力和流砂條件

• 實驗室和現場條件下的壓實

• 一維固結，固結時間率

• 莫爾圓，應力路徑，有效和總剪下強度引數，粘土和砂的特性

單元 2: 基礎工程

• 地下勘察 -
  • 範圍
  • 鑽孔
  • 取樣
  • 平板載荷試驗
  • 標準貫入試驗
  • 錐形貫入試驗
• 土壓力理論 - Rankine 和 Coulomb
• 邊坡穩定性 -
  • 有限和無限邊坡
  • 分片法
  • Bishop 法
• 土體中的應力分佈 -
  • Boussinesq 理論和 Westergaard 理論
  • 壓力球
• 淺基礎 -
  • Terzaghi 和 Meyerhoff 的承載力理論
  • 地下水位的影響
• 聯合基礎和筏形基礎
• 接觸壓力
• 砂土和粘土的沉降分析
• 深基礎 -
  • 樁的型別
  • 動力公式和靜力公式
  • 砂土和粘土中樁的承載力
  • 樁載荷試驗
  • 負摩阻力

D部分: 水利工程

單元 1: 流體力學

• 流體性質，流體靜力學
• 連續性、動量、能量及相應的方程
• 勢流，動量和能量方程的應用
• 層流和湍流
• 管道流動，管道網路
• 邊界層概念及其生長

單元 2: 水力學

• 浸沒物體上的力
• 渠道和管道中的流量測量
• 量綱分析和水力相似性
• 流動運動學，速度三角形
• 水力機械基礎，泵和渦輪的比轉速
• 渠道水力學 -
  • 能量-水深關係
  • 比能
  • 臨界流
  • 坡面曲線
  • 水力跳躍
  • 均勻流和漸變流

單元 3: 水文學

• 水文迴圈
• 降水
• 蒸發
• 蒸散發
• 流域
• 入滲
• 單位線
• 徑流分析
• 洪水預報和洪水演算
• 水庫庫容
• 水庫和渠道演算
• 地表徑流模型
• 地下水水文學 - 穩態井水力學和含水層
• 達西定律的應用

單元 4: 灌溉

• 用水定額，灌溉用水量，蒸散發估算
• 作物需水量
• 有襯裡和無襯裡渠道、取水工程、重力壩和溢洪道的設計
• 透水基礎上堰的設計
• 灌溉系統的型別，灌溉方法
• 土壤鹽鹼化和排水
• 渠道調節工程，跨河建築物，出水口和洩水口

E部分: 環境工程

單元 1: 水和廢水

• 水質標準，水處理的基本單元過程和操作

• 飲用水標準 -

  • 需水量

  • 地表水處理的基本單元操作和單元過程

  • 水的分配

• 汙水和汙水處理，廢水的水量和特性

• 廢水的一級、二級和三級處理，排放標準

• 生活汙水處理 -

  • 生活汙水的水量和特性

  • 一級和二級處理

• 生活汙水的單元操作和單元過程 -

  • 汙泥處置

單元 2: 空氣汙染

汙染物的型別、來源和影響，空氣汙染氣象學，空氣汙染控制，空氣質量標準和限值

單元 3: 城市固體廢物

• 特性

• 產生

• 固體廢物的收集和運輸

• 固體廢物管理的工程系統（再利用/回收，能源回收，處理和處置）

單元 4: 噪聲汙染

• 噪聲的影響
• 噪聲汙染的允許限值
• 噪聲測量
• 噪聲汙染控制

F部分: 交通工程

單元 1: 交通基礎設施

• 公路路線和工程測量
• 公路的幾何設計 -
  • 橫斷面要素
  • 視距
  • 水平和垂直線形
• 鐵路軌道的幾何設計
• 機場跑道長度、滑行道和出口滑行道設計

單元 2: 公路路面

• 公路材料 - 期望特性和質量控制試驗
• 瀝青路面混合料的設計
• 柔性路面和剛性路面的設計因素
• 柔性路面設計（採用IRC: 37-2012）
• 剛性路面設計（採用IRC: 58-2011）
• 混凝土路面的病害

單元3：交通工程

• 交通流量、速度、旅行時間-延誤和OD研究，PCU，高峰小時係數，停車研究，事故研究與分析，交通資料統計分析

• 交通流的微觀和宏觀引數，基本關係

• 控制裝置，韋伯斯特方法的訊號設計

• 交叉口型別和渠化

• 農村公路和城市道路的公路容量和服務水平

G部分：測繪工程

• 測量學原理

• 誤差及其調整

• 地圖 - 比例尺，座標系

• 距離和角度測量 - 水準測量和三角高程測量

• 導線和三角測量

• 全站儀

• 水平曲線和豎曲線

• 攝影測量

  • 比例尺，飛行高度

  • 遙感 - 基礎，平臺和感測器，視覺影像解譯

  • 地理資訊系統（GIS）和全球定位系統（GPS）基礎

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