2014天津大学博士考试大纲建工学院

2014 年天津大学建筑工程学院博士入学 2001 专业基础测试 3001 专业综合测试考试方案 081401 岩土工程专业的 2001 专业基础测试科目为： 2222 岩土工程中的数值分析方法，形式为笔试。以下是该科目笔试大纲。 岩土工程中的数值分析方法考试大纲 一、 考试的总体要求 主要考察学生对土的本构关系及有限元方法在岩土工程中应用情况的掌握和认识程度。要 求掌握土的应力-应变-强度特性，常用的岩土弹塑性本构关系与模型以及数值方法在解决 工程实际问题中的应用。 二、 考试内容及比例 数值分析方法的基本概念。占 0-10% 土的本构关系及土工有限元分析：土体的变形特性；弹性非线性模型；弹塑性模型；非线 性有限元分析；土体非线性分析中的问题等。占 20-40% 土的渗透性与渗流计算：土的渗透性与达西定律；流网及其应用；渗流出口的临界坡降及 其防护；渗流对堤坝稳定的影响及渗流控制；堤坝的渗流计算；基坑排水的渗流计算等。 占 0-20% 固结与流变理论：太沙基固结理论；比奥固结理论；大变形固结理论；土的流变等。占 10-20% 土坡稳定：条分法的基本概念；简单条分法；毕肖普法；极限平衡的其他计算方法；塑性 极限平衡分析等。占 0-20% 地基与基础计算中的若干问题：基底摩擦系数及其确定；弹性地基参数及其确定等。占 0- 20% 桩的动力测试方法及应用：波动方程的基本原理及推导；波动方程的史密斯解答；土阻力 的计算模型等。占 0-20% 三、 试卷类型及比例 1 问答题 80% 2 论述题 20% 四、 考试形式及时间 形式为笔试，考试时间为三小时。 五、 主要教材及参考书目 1 河海大学，钱家欢，殷宗泽主编.土工原理与计算 ，中国水利水电出版社，1996. 2 张学言，闫澍旺主编.岩土塑性力学 ，天津大学出版社，2004. 3 罗定安主编.工程结构数值分析方法与程序设计 ，天津大学出版社，1995. 081401 岩土工程专业的 3001 专业综合测试形式为面试。以下为该科目面试大 纲。 1. 土的物理力学特性指标及其对土的工程性质的影响 2. 粘土强度形成理论双电层理论 3. 土性指标的各种实验室测定方法： （1） 各种排水条件下的三轴试验：原理及试验步骤 （2） 各种排水条件下的直剪试验：原理及试验步骤 （3） 压缩试验 4. 有效应力的原理及其在土力学中的地位 5. 粘性土的固结理论 （1） 太沙基一维固结理论：基本假定及解法 （2） 比奥三维固结理论：基本假定、方程及合理性分析 6. 沉降计算： （1） 分层总和法的适用性 （2） 根据应力路径计算地基沉降的方法的原理 （3） 影响地基沉降的因素 7. 地基承载力 （1） 确定地基承载力的各种方法及其原理 （2） 影响地基承载力的因素 8. 土压力 （1） 土压力的计算原理 （2） 影响土压力的因素 9. 土坡稳定 （1） 边坡稳定的计算方法及原理 （2） 影响边坡稳定的因素 10. 桩基础 （1） 桩基础的工作原理 （2） 桩基础承载力的确定方法 11. 地震对地基的影响 （1） 地震对砂性土地基的影响液化机理 （2） 地震对粘性土地基的影响强度软化机理 12. 岩土本构关系 （1） 剑桥模型的原理 （2） 邓肯张模型的参数确定方法 （3） 摩尔库伦模型的原理 13. 原位测试 （1） 十字板的工作原理及适用性 （2） 标准贯入试验的原理及成果的应用 （3） 静力触探试验的原理及成果的应用 （4） 其它常用原位测试方法和技术的原理 14. 地基处理 （1） 粘性土软弱地基处理的基本方法和原理 （2） 其它软弱地基的常用的处理方法和原理 081402 结构工程、081405 防灾减灾工程及防护工程、081406 桥梁与隧道工程、 0814Z1 工程技术与管理的 2001 专业基础测试科目为 2223 结构理论，形式为笔 试，以下为该科目笔试大纲。 结构工程考试大纲 一、 考试的总体要求 考试的总体要求是准确理解力学基本概念和结构计算原理；掌握各种结构的计算方法，能 做到活学活用，所得的计算结果正确。 二、 考试内容及比例 1 平面体系的几何组成分析：5% 2 静定结构的内力计算：静定结构包括静定梁，静定平面刚架，三铰拱，静定桁架，静 定组合结构。占 20% 3 静定结构的位移计算：静定结构包括静定梁，静定平面刚架，三铰拱，静定桁架，静 定组合结构。占 20% 4 用力法求解超静定结构的内力：占 20% 5 用位移法求解超静定结构的内力：占 20% 6 用力矩分配法求解超静定结构的内力：占 15% 三、 试卷题型及比例 1 选择及判断题：45% 2 分析计算题：55% 四、 考试形式及时间 形式为笔试，考试时间为三小时。 五、 主要参考教材 1 结构力学 （上、下册） ，刘昭培、张韫美主编，第 4 版，天津大学出版社。 2 结构力学 （上、下册） ，龙驭球等主编，第 3 版，高等教育出版社。 081402 结构工程、081405 防灾减灾工程及防护工程、081406 桥梁与隧道工程、 0814Z1 工程技术与管理专业的 3001 专业综合测试形式为面试，以下为面试大 纲。 1 “专业综合测试”时长为 1 小时。 2 “专业综合测试”测试组由 3-5 名具有高级职称的同领域（二级学科）专家（一般应具 有博导资格）及 1 名秘书组成。 3 “专业综合测试”应体现专业方向个性化、综合素质深度评判和导师考核把关的作用。 应重点考察考生是否具有本学科领域的基础理论和技术研究知识，是否具有独立从事科 研及工程技术开发的能力。 4结构工程专业因研究方向较多，测试内容的总体要求为结构概念及数学力学基础理论、 各研究方向所要求的专业技能，以及结构工程领域前沿知识。不同的研究方向可根据各 自的特点制订不同的考察重点，具体考察内容由各测试组组长确定。 5防灾减灾工程及防护工程专业测试主要内容为：结构动力学、地震反应谱、场地动力特 性、土-结构相互作用、结构随机振动、结构抗震设计。 6桥梁与隧道工程专业测试主要内容为：预应力混凝土桥梁设计原理、大跨度桥梁体系设 计计算、桥梁分段施工与控制、结构动力学、桥梁抗震与减隔震、桥梁结构耐久性、桥 梁结构现场试验、桥梁健康监测。 7工程技术与管理专业测试主要内容为：地基基础结构的分类及其设计与施工方法、钢筋 混凝土结构及钢混组合结构的设计与施工方法及其力学分析、工程施工设备的分类及其 特点、工程项目施工管理的相关知识、工程技术经济分析方法。 081500 水利工程、0815J1 风能工程专业、1201Z2 工程管理（报考导师为水利 工程学科导师）的 2001 专业基础测试形式为面试，以下为面试大纲。 高等水力学方面： 1、流体力学的基本概念 连续介质；欧拉法质点加速度；质点随体导数；体积分的随体导数；变形率张量；旋转角 速度；判断有旋流与无旋流；涡量、速度环量、二者间的关系；应力张量的概念（包括切 应力的特性、压应力的特性） ；牛顿流体的本构方程（本构方程的概念、切向应力和法向应 力与变形的关系） 。 2、流体运动的基本方程 微分形式的连续方程的表达式；不可压缩流体的确切定义、理解其含义。NS 方程的各种 表示形式。流体的能量包括哪几种形式，并对各种形式解释。 流体运动微分形式的基本方程组有哪些方程组成，通常有几个未知量，方程组是否封闭。 对于不可压缩流体，如何求解速度场、压强场以及温度场，说明其求解步骤。 3、粘性流体运动 基本方程及求解途径；粘性流体运动的基本性质。粘性流体运动的解析解（两平行平板间 的层流、泊萧叶流的流速分布） 。小雷诺数流动近似解的思路；大雷诺数流动近似解的思路。 边界层的概念；边界层厚度（名义厚度、位移厚度） ；边界层方程的相似性解的概念；边界 层的分离现象。 4、紊流运动 紊流的特征及其分类；壁面剪切紊流（猝发现象） 。时间平均法和系综平均法的概念。紊流 运动方程 雷诺方程，雷诺方程的形式与 N-S 方程的区别，雷诺应力项的意义。紊流模型， 紊流模型通常有哪几类（零方程模型、一方程模型、二方程模型、其他模型） ；紊动动能 k、能量耗散率 。 主要参考书：高等流体力学 ，高学平编，天津大学出版社，2009 年第 2 次印刷。 工程系统分析方面： 考生应能从系统分析的角度来分析与水利工程的规划、设计、施工和运营管理有关的水资 源问题。系统了解中国水资源特点及开发利用现状，掌握区域水资源评价、水需求预测、 水资源供需分析、水资源合理配置的基本理论与计算方法。 1. 中国水资源特点及开发利用现状。 2. 区域地表水资源量、地下水资源量及水资源总量计算的方法；水质分析评价方法。 3. 生活需水、工业需水、农业需水、生态需水的预测方法。 4. 水资源规划与管理的基本概念和基本方法、线性规划和动态规划的基本原理及其在水资 源中的应用。 5. 水资源风险管理。 6. 水资源安全管理。 主要参考教材 1. 董增川主编：水资源规划与管理，北京：中国水利水电出版社，2008 2. 何俊仕，粟晓玲主编：水资源规划与管理，北京：中国农业出版社，2006 3. Daniel PLoucks （王世龙译）：水资源系统规划与管理，北京：中国水利水电出版社， 2007 高等结构力学方面： 1.结构动力学基本问题 动力自由度及其缩减，振动能量耗散与阻尼力，建立运动方程的方法等。 2.单自由度体系振动 单自由度系统的无阻尼自由振动、有阻尼自由振动、简谐荷载作用下动力响应、周期荷载 作用下动力响应、一般动力荷载作用下动力响应、按频域分析的方法等。 3.多自由度体系振动 多自由度体系的质量、刚度和阻尼矩阵、多自由度体系自由振动、动力响应分析的振型叠 加法、无阻尼强迫振动动力响应、有阻尼强迫振动动力响应等。 4.动力响应计算的数值方法 动力响应分析的龙格-库塔方法、动力响应分析的威尔逊 法、动力响应分析的纽马克 法等 5.大型结构动力特性计算 结构特征值问题的基本概念，计算结构特征值问题的多项式迭代法、向量迭代法、子空间 迭代法等 6.结构动力学在工程中的应用 主要教材及参考书目 1 美克拉夫 R W，彭津 J 著. 结构动力学. 王光远译 . 科学出版社，1981. 2 刘昭培等 .结构动力学. 天津大学出版社. 1989 年. 3 唐友刚 . 高等结构动力学. 天津大学出版社. 2002 年. 土力学方面： 1 土的物理力学特性指标及其对土体工程性质的影响 2 土的渗透特性及渗透稳定 （1）达西定律 （2）渗透变形的类型及判别方法 3 有效应力原理 4 土力抗剪强度指标的室内试验方法 （1）各种排水条件下的直剪试验：原理、步骤、结果整理 （2）各种排水条件下的三轴试验：原理、步骤、结果整理 6 土的压缩性 （1）室内压缩试验：原理、步骤、试验曲线、结果整理 （2）各个指标之间的关联及常见取值范围 7 太沙基一维渗流固结理论 8 分层总和法计算地基的最终沉降 原理、基本假定、方法及误差分析 9土压力 不同土压力理论的基本假定、计算方法及误差分析 10土坡稳定 边坡稳定计算的常用方法 影响边坡稳定性的因素 11地基承载力 （1）浅基础地基承载力的常用计算方法 （2）影响地基承载力的因素 081500 水利工程、0815J1 风能工程、1201Z2 工程管理（报考导师为水利工程 学科导师）专业的 3001 专业综合测试形式为面试，以下为面试大纲。 1.“专业综合测试”时间 20 分钟。 2 “专业综合测试” 考核小组由 3-5 名具有高级职称的同领域（二级学科）专家（一般应具 有博导资格）及 1 名秘书组成。 3 “专业综合测试” 内容包括学术基础和前沿知识两部分，满分 100 分，低于 60 分为不合 格。 （1）学术基础（50 分） ，重点考核考生所取得的创新成果和科研经历，考生应突出自己的 研究成果、主要参加的科研项目、发表的论文和参加的学术会议等。采取考生介绍和老师 提问的方法。老师根据考生所取得成果的创新性、投入的精力、工作态度、科研能力、学 术水平等方面打分。 （2）前沿知识（50 分） ，考生对所报考博士专业中某一研究方向（或导师提前 1 周通知考 生哪一研究方向或考生自选，例如“进水口漩涡研究” ，但必须不同于考生的硕士论文题目） 的国内外研究状况进行综述，考生应基本了解该研究方向所取得的最新成果、研究手段、 存在的问题、发展趋势等，并列出参考文献。采取考生介绍和老师提问的方法。老师根据 考生对该研究方向状况的理解程度打分。 4考生应按照“专业综合测试”内容的要求制作 PPT 并进行介绍，介绍时间 10 分钟。 082400 船舶与海洋工程专业、1201Z2 工程管理（报考导师为余建星）的 2001 专业基础测试科目为 2227 船舶与海洋工程前沿基础理论，考试形式为笔试，以 下为该科目考试大纲。 船舶与海洋工程前沿基础理论考试大纲： 系统掌握船舶工程或海洋工程的前沿基础知识与基本原理，并且具有综合运用基本理论分 析和解决工程实际问题的能力。 1、基础知识包括现代运输船舶或海洋石油平台种类及其发展趋势、船舶或海洋工程结构优 化设计的目标函数或约束条件。 2、船舶与海洋工程系统分析与风险管理方向限选：船舶与海洋工程系统分析与风险管理方 向包括熟练、系统地掌握工程项目经济评价的基本知识、计算指标与方法应用、不确定性 分析的基本概念、计算方法及其应用、船舶与海洋结构物设备更新分布的相关的理论与计 算，并且具有综合运用基本理论分析和解决工程实际问题的能力。 3、船舶与海洋工程结构动力分析方向限选：船舶与海洋工程结构动力分析方向包括单自由 度系统振动的基本概念及分析方法；非简谐载荷作用下结构动力响应的计算方法，结构的 瞬态响应分析；建立多自由系统振动方程的能量方法，时域响应分析方法，振型的正交性， 动力响应计算的直接方法；分布参数系统振动方程的建立，振型的正交性，模态迭加方法 求振动响应；单自由度系统随机载荷作用下结构动力响应计算的基本概念与方法，包括窄 带载荷模型和白噪声载荷模型激起的动力响应计算；水中小