2025年注册土木工程师重点考点大全

2025年注册土木工程师重点考点大全一、工程力学1.静力学公理和物体的受力分析静力学公理中，二力平衡公理表明作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。例如，悬挂的吊灯，吊灯受到的重力和绳子的拉力就满足二力平衡公理。加减平衡力系公理是在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。这是力系等效替换的重要依据。力的平行四边形法则是求两个汇交力合力的基本方法，即作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力，合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。作用与反作用定律指出作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。比如人推墙，人对墙的推力和墙对人的反作用力。物体的受力分析关键在于确定研究对象，然后分析其受到的所有外力，包括主动力和约束力。对于约束类型，柔性体约束（如绳索）的约束力沿着绳索背离物体；光滑接触面约束的约束力通过接触点，方向沿接触面的公法线指向物体；铰链约束分为固定铰支座和可动铰支座，固定铰支座的约束力可用两个相互垂直的分力表示，可动铰支座的约束力垂直于支承面。2.平面力系的简化与平衡平面汇交力系可以通过力的多边形法则合成，合力的大小和方向等于各分力的矢量和。其平衡的必要和充分条件是合力为零，即各分力在两个坐标轴上投影的代数和分别为零，可列出平衡方程$\sumF_{x}=0$和$\sumF_{y}=0$。平面力偶系合成的结果是一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。平面力偶系平衡的必要和充分条件是合力偶矩为零，即$\sumM=0$。平面任意力系向作用面内任一点简化，得到一个主矢和一个主矩。主矢等于原力系中各力的矢量和，与简化中心的位置无关；主矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和，与简化中心的位置有关。平面任意力系平衡的必要和充分条件是主矢和主矩都为零，可列出三个平衡方程，如$\sumF_{x}=0$，$\sumF_{y}=0$，$\sumM_{O}=0$（$O$为简化中心）。3.轴向拉伸与压缩轴向拉伸或压缩时，杆件横截面上的内力是轴力，轴力的正负规定为拉力为正，压力为负。可通过截面法求轴力，即假想地将杆件在需求内力的截面处截断，取其中一部分为研究对象，利用平衡方程求出轴力。横截面上的正应力$\sigma=\frac{F_{N}}{A}$，其中$F_{N}$为轴力，$A$为横截面面积。正应力在横截面上均匀分布。胡克定律表明在弹性范围内，应力与应变成正比，即$\sigma=E\varepsilon$，其中$E$为材料的弹性模量，$\varepsilon$为线应变。拉压杆的强度条件为$\sigma_{max}=\frac{F_{Nmax}}{A}\leq[\sigma]$，其中$F_{Nmax}$为最大轴力，$[\sigma]$为材料的许用应力。可利用强度条件进行强度校核、设计截面尺寸和确定许用荷载。4.剪切与扭转剪切面上的切应力$\tau=\frac{F_{S}}{A_{S}}$，其中$F_{S}$为剪力，$A_{S}$为剪切面面积。例如，螺栓连接中，螺栓的剪切面就是螺栓与被连接件的接触面。扭转时，圆轴横截面上的切应力$\tau_{\rho}=\frac{T\rho}{I_{p}}$，其中$T$为扭矩，$\rho$为所求点到圆心的距离，$I_{p}$为极惯性矩。对于实心圆轴，$I_{p}=\frac{\pid^{4}}{32}$；对于空心圆轴，$I_{p}=\frac{\pi}{32}(D^{4}d^{4})$，其中$D$为外径，$d$为内径。圆轴扭转的强度条件为$\tau_{max}=\frac{T_{max}}{W_{t}}\leq[\tau]$，其中$T_{max}$为最大扭矩，$W_{t}$为抗扭截面系数。对于实心圆轴，$W_{t}=\frac{\pid^{3}}{16}$；对于空心圆轴，$W_{t}=\frac{\pi}{16D}(D^{4}d^{4})$。5.截面的几何性质静矩$S_{y}=\int_{A}z\mathrm{d}A$，$S_{z}=\int_{A}y\mathrm{d}A$，静矩与坐标轴的位置有关。若截面对某轴的静矩为零，则该轴必通过截面的形心；反之，若某轴通过截面形心，则截面对该轴的静矩为零。惯性矩$I_{y}=\int_{A}z^{2}\mathrm{d}A$，$I_{z}=\int_{A}y^{2}\mathrm{d}A$，惯性矩恒为正值。对于矩形截面，$I_{y}=\frac{bh^{3}}{12}$（$b$为宽度，$h$为高度）；对于圆形截面，$I_{y}=I_{z}=\frac{\pid^{4}}{64}$。惯性积$I_{yz}=\int_{A}yz\mathrm{d}A$，惯性积可能为正、负或零。若截面具有对称轴，则截面对包含对称轴的一对坐标轴的惯性积为零。平行移轴公式$I_{y}=I_{y_{C}}+a^{2}A$，$I_{z}=I_{z_{C}}+b^{2}A$，其中$I_{y_{C}}$、$I_{z_{C}}$是截面对形心轴的惯性矩，$a$、$b$是形心轴到所求轴的距离。6.弯曲内力梁弯曲时，横截面上的内力有剪力$F_{S}$和弯矩$M$。剪力的正负规定为使隔离体有顺时针转动趋势的剪力为正，反之为负；弯矩的正负规定为使梁下侧受拉的弯矩为正，反之为负。用截面法求梁的内力时，先求支座反力，然后在需求内力的截面处将梁截断，取其中一部分为研究对象，利用平衡方程求出剪力和弯矩。剪力图和弯矩图的绘制方法有两种：一是根据剪力和弯矩的计算式逐点绘制；二是利用剪力、弯矩和荷载集度之间的微分关系$\frac{\mathrm{d}F_{S}}{\mathrm{d}x}=q(x)$，$\frac{\mathrm{d}M}{\mathrm{d}x}=F_{S}(x)$，$\frac{\mathrm{d}^{2}M}{\mathrm{d}x^{2}}=q(x)$来绘制。例如，当$q(x)=0$时，剪力图为水平线，弯矩图为斜直线；当$q(x)$为常数时，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。7.弯曲应力梁横截面上的正应力$\sigma=\frac{My}{I_{z}}$，其中$M$为弯矩，$y$为所求点到中性轴的距离，$I_{z}$为截面对中性轴的惯性矩。正应力在横截面上沿高度呈线性分布，中性轴上正应力为零，离中性轴最远的边缘处正应力最大。梁的正应力强度条件为$\sigma_{max}=\frac{M_{max}}{W_{z}}\leq[\sigma]$，其中$M_{max}$为最大弯矩，$W_{z}$为抗弯截面系数。对于矩形截面，$W_{z}=\frac{bh^{2}}{6}$；对于圆形截面，$W_{z}=\frac{\pid^{3}}{32}$。梁横截面上的切应力$\tau=\frac{F_{S}S_{z}^{}}{I_{z}b}$，其中$F_{S}$为剪力，$S_{z}^{}$为所求切应力点以外部分截面面积对中性轴的静矩，$b$为截面宽度。切应力在横截面上的分布与截面形状有关，对于矩形截面，切应力在中性轴处最大，$\tau_{max}=\frac{3F_{S}}{2bh}$。梁的切应力强度条件为$\tau_{max}\leq[\tau]$。8.应力状态与强度理论一点的应力状态可用单元体来表示，单元体上的应力分量有正应力$\sigma_{x}$、$\sigma_{y}$、$\sigma_{z}$和切应力$\tau_{xy}$、$\tau_{yz}$、$\tau_{zx}$。主应力是指单元体上切应力为零的面上的正应力，按代数值大小排列为$\sigma_{1}\geq\sigma_{2}\geq\sigma_{3}$。平面应力状态下，主应力的计算公式为$\sigma_{1,2}=\frac{\sigma_{x}+\sigma_{y}}{2}\pm\sqrt{(\frac{\sigma_{x}\sigma_{y}}{2})^{2}+\tau_{xy}^{2}}$，主平面的方位角$\tan2\alpha_{0}=\frac{2\tau_{xy}}{\sigma_{x}\sigma_{y}}$。四个常用的强度理论：第一强度理论（最大拉应力理论）认为材料的破坏是由于最大拉应力达到极限值，强度条件为$\sigma_{1}\leq[\sigma]$，适用于脆性材料的拉伸破坏。第二强度理论（最大拉应变理论）认为材料的破坏是由于最大拉应变达到极限值，强度条件为$\sigma_{1}\mu(\sigma_{2}+\sigma_{3})\leq[\sigma]$，也适用于脆性材料，但应用相对较少。第三强度理论（最大切应力理论）认为材料的破坏是由于最大切应力达到极限值，强度条件为$\sigma_{r3}=\sigma_{1}\sigma_{3}\leq[\sigma]$，适用于塑性材料的屈服破坏。第四强度理论（形状改变比能理论）认为材料的破坏是由于形状改变比能达到极限值，强度条件为$\sigma_{r4}=\sqrt{\frac{1}{2}[(\sigma_{1}\sigma_{2})^{2}+(\sigma_{2}\sigma_{3})^{2}+(\sigma_{3}\sigma_{1})^{2}]}\leq[\sigma]$，也适用于塑性材料的屈服破坏。9.组合变形斜弯曲是指梁在两个相互垂直的纵向对称面内同时承受横向荷载的作用。斜弯曲时，可将荷载分解为两个对称平面内的分荷载，分别计算各分荷载引起的正应力，然后叠加得到总的正应力。梁的强度条件为$\sigma_{max}=\frac{M_{ymax}}{W_{y}}+\frac{M_{zmax}}{W_{z}}\leq[\sigma]$。拉（压）弯组合变形是指杆件同时承受轴向拉力（或压力）和横向荷载的作用。拉（压）弯组合变形时，横截面上的正应力是轴向拉（压）正应力和弯曲正应力的叠加，强度条件为$\sigma_{max}=\frac{F_{N}}{A}+\frac{M_{max}}{W}\leq[\sigma]$。偏心压缩（拉伸）是指轴向压力（拉力）的作用线不通过截面形心的情况。可将偏心压力（拉力）向截面形心简化，得到轴向压力（拉力）和两个力偶，从而转化为拉（压）弯组合变形问题。弯扭组合变形是指杆件同时承受弯曲和扭转的作用。对于圆截面杆，危险点处于平面应力状态，可根据第三或第四强度理论建立强度条件。按第三强度理论，$\sigma_{r3}=\sqrt{\sigma^{2}+4\tau^{2}}\leq[\sigma]$；按第四强度理论，$\sigma_{r4}=\sqrt{\sigma^{2}+3\tau^{2}}\leq[\sigma]$，其中$\sigma$为弯曲正应力，$\tau$为扭转切应力。10.压杆稳定压杆的临界力是指使压杆由直线平衡状态转变为微弯平衡状态时的轴向压力。对于两端铰支的细长压杆，临界力$F_{cr}=\frac{\pi^{2}EI}{l^{2}}$，这就是欧拉公式，其中$E$为材料的弹性模量，$I$为截面的惯性矩，$l$为压杆的长度。压杆的柔度$\lambda=\frac{\mul}{i}$，其中$\mu$为长度系数，反映了压杆两端的约束情况；$i=\sqrt{\frac{I}{A}}$为截面的惯性半径。根据柔度的大小，压杆可分为细长杆、中长杆和短粗杆。细长杆的临界力用欧拉公式计算；中长杆的临界力用经验公式计算，如直线公式$F_{cr}=(ab\lambda)A$；短粗杆的破坏是强度破坏，用强度条件计算。压杆的稳定条件为$n_{st}=\frac{F_{cr}}{F}\geq[n_{st}]$，其中$n_{st}$为压杆的工作稳定安全系数，$[n_{st}]$为规定的稳定安全系数。二、流体力学1.流体的主要物理性质流体的密度$\rho=\frac{m}{V}$，其中$m$为流体的质量，$V$为流体的体积。不同流体的密度不同，例如水的密度在常温常压下约为$1000kg/m^{3}$，空气的密度约为$1.29kg/m^{3}$。流体的黏性是指流体在流动过程中抵抗相对运动的能力。黏性用动力黏度$\mu$或运动黏度$\nu=\frac{\mu}{\rho}$来表示。流体的黏性随温度的变化而变化，液体的黏性随温度升高而减小，气体的黏性随温度升高而增大。流体的压缩性是指流体在压力作用下体积缩小的性质，用体积压缩系数$\beta_{p}=\frac{1}{V}\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}p}$来表示；流体的热胀性是指流体在温度变化时体积膨胀的性质，用体积热膨胀系数$\beta_{t}=\frac{1}{V}\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}T}$来表示。2.流体静力学流体静压强的特性：流体静压强的方向垂直指向作用面；流体中任一点处各个方向的静压强大小相等，与作用面的方位无关。流体静力学基本方程$p=p_{0}+\rhogh$，其中$p$为某点的绝对压强，$p_{0}$为液面压强，$\rho$为流体密度，$h$为该点到液面的深度。该方程表明，静止流体中某点的压强与该点的深度成正比。绝对压强$p_{abs}$、相对压强$p$和真空压强$p_{v}$之间的关系为：$p=p_{abs}p_{a}$（$p_{a}$为大气压强），当$p_{abs}<p_{a}$时，$p_{v}=p_{a}p_{abs}$。作用于平面上的静水总压力的计算方法有解析法和图算法。解析法中，静水总压力$P=p_{c}A$，其中$p_{c}$为平面形心处的压强，$A$为平面的面积；压力中心$y_{D}=y_{C}+\frac{I_{C}}{y_{C}A}$，其中$y_{C}$为平面形心到液面的距离，$I_{C}$为平面图形对通过形心且平行于底边的轴的惯性矩。3.流体动力学基础描述流体运动的两种方法：拉格朗日法是以流体质点为研究对象，追踪每个质点的运动轨迹；欧拉法是以流场中的空间点为研究对象，考察不同时刻通过空间各点的流体质点的运动情况。恒定流是指流场中各点的运动要素（如流速、压强等）不随时间变化的流动；非恒定流是指流场中各点的运动要素随时间变化的流动。流线是某一时刻流场中一系列流体质点的流动方向线，流线的性质包括：流线不能相交（除驻点外）；流线不能是折线，只能是光滑曲线；流线的疏密程度反映流速的大小，流线越密，流速越大。恒定总流的连续性方程$v_{1}A_{1}=v_{2}A_{2}=Q$，其中$v_{1}$、$v_{2}$分别为过流断面$A_{1}$、$A_{2}$上的平均流速，$Q$为流量。该方程表明，在恒定总流中，流量沿程不变。恒定总流的能量方程（伯努利方程）$z_{1}+\frac{p_{1}}{\rhog}+\frac{\alpha_{1}v_{1}^{2}}{2g}=z_{2}+\frac{p_{2}}{\rhog}+\frac{\alpha_{2}v_{2}^{2}}{2g}+h_{w}$，其中$z$为位置水头，$\frac{p}{\rhog}$为压强水头，$\frac{\alphav^{2}}{2g}$为流速水头，$h_{w}$为水头损失，$\alpha$为动能修正系数，一般取$\alpha=1$。能量方程的物理意义是：单位重量流体的总机械能沿程守恒，但要考虑水头损失。恒定总流的动量方程$\sum\vec{F}=\rhoQ(\beta_{2}\vec{v}_{2}\beta_{1}\vec{v}_{1})$，其中$\sum\vec{F}$为作用在控制体内流体上的合外力，$\beta$为动量修正系数，一般取$\beta=1$。动量方程可用于求解流体与固体边界之间的相互作用力。4.流动阻力和能量损失沿程水头损失$h_{f}=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$，其中$\lambda$为沿程阻力系数，$l$为管长，$d$为管径，$v$为管内平均流速。沿程阻力系数$\lambda$与雷诺数$Re=\frac{vd}{\nu}$和相对粗糙度$\frac{\Delta}{d}$有关，对于层流，$\lambda=\frac{64}{Re}$；对于紊流，$\lambda$的确定需要根据不同的流区采用不同的公式。局部水头损失$h_{j}=\zeta\frac{v^{2}}{2g}$，其中$\zeta$为局部阻力系数，与局部阻碍的形式有关。雷诺数是判断流体流动状态的准则数，当$Re<2000$时，流体流动为层流；当$Re>4000$时，流体流动为紊流；当$2000<Re<4000$时，流动处于过渡状态。5.孔口、管嘴出流和有压管路孔口出流是指流体通过孔口的流动，孔口出流的流量公式$Q=\muA\sqrt{2gH_{0}}$，其中$\mu$为孔口流量系数，$A$为孔口面积，$H_{0}$为作用水头。管嘴出流是指在孔口处外接一段长度为$34$倍孔径的短管的流动，管嘴出流的流量公式与孔口出流类似，但管嘴的流量系数比孔口的流量系数大。有压管路分为简单管路和复杂管路。简单管路的水力计算可根据能量方程和水头损失公式进行；复杂管路包括串联管路、并联管路和分支管路，串联管路的总水头损失等于各段管路水头损失之和，并联管路各支管的水头损失相等，分支管路的计算需要根据节点的流量平衡和能量方程联立求解。6.明渠恒定流明渠均匀流的特征：过水断面的形状、尺寸和水深沿程不变；流速分布和流量沿程不变；总水头线、测压管水头线和渠底线相互平行。明渠均匀流的基本公式为谢才公式$v=C\sqrt{Ri}$和曼宁公式$C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}$，其中$v$为断面平均流速，$C$为谢才系数，$R$为水力半径，$i$为渠道底坡，$n$为粗糙系数。明渠水流的三种流态：缓流、临界流和急流。可通过弗劳德数$Fr=\frac{v}{\sqrt{gh_{c}}}$来判别，当$Fr<1$时为缓流，$Fr=1$时为临界流，$Fr>1$时为急流，其中$h_{c}$为临界水深。7.渗流、井和集水廊道渗流的达西定律$v=kJ$，其中$v$为渗流的断面平均流速，$k$为渗透系数，$J$为水力坡度。达西定律适用于层流渗流。潜水井是指从潜水含水层中取水的井，完全潜水井的出水量公式$Q=1.366k\frac{H^{2}h^{2}}{\lg\frac{R}{r_{0}}}$，其中$H$为潜水含水层的厚度，$h$为井中水深，$R$为影响半径，$r_{0}$为井的半径。集水廊道是指在地下水位以下修筑的水平集水建筑物，集水廊道的单侧单宽出水量公式$q=k\frac{H^{2}h^{2}}{L}$，其中$L$为集水廊道到地下水位降落曲线转折点的水平距离。8.相似原理和量纲分析相似原理包括几何相似、运动相似和动力相似。几何相似是指模型和原型的对应长度成比例；运动相似是指模型和原型的对应点的速度方向相同，大小成比例；动力相似是指模型和原型的对应点所受的同名力方向相同，大小成比例。相似准则有雷诺准则、弗劳德准则和欧拉准则等。雷诺准则要求模型和原型的雷诺数相等，适用于黏性力起主要作用的流动；弗劳德准则要求模型和原型的弗劳德数相等，适用于重力起主要作用的流动；欧拉准则要求模型和原型的欧拉数相等，适用于压力起主要作用的流动。量纲分析的基本原理是量纲和谐原理，即任何一个物理方程中各项的量纲必须相同。常用的量纲分析方法有瑞利法和$\pi$定理。三、建筑材料1.材料的基本性质材料的物理性质包括密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性等。密度$\rho=\frac{m}{V}$，表观密度$\rho_{0}=\frac{m}{V_{0}}$，堆积密度$\rho_{0}'=\frac{m}{V_{0}'}$，其中$V$为材料的绝对密实体积，$V_{0}$为材料的表观体积，$V_{0}'$为材料的堆积体积。材料的力学性质包括强度、比强度、弹性、塑性、脆性、韧性等。材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力，按受力形式可分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。比强度是指材料的强度与表观密度之比，是衡量材料轻质高强的指标。材料的耐久性是指材料在长期使用过程中，抵抗各种破坏因素的作用，保持其原有性能的能力。耐久性是一个综合性质，包括抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗风化性等。2.气硬性胶凝材料石灰是一种重要的气硬性胶凝材料，其主要成分是氧化钙（$CaO$）。石灰的生产是将石灰石（$CaCO_{3}$）在高温下煅烧分解得到。石灰熟化时会放出大量的热，体积膨胀。石灰的硬化包括干燥硬化和碳化硬化两个过程。石灰的用途广泛，可用于配制石灰砂浆、石灰土、三合土等。石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是β半水硫酸钙（$CaSO_{4}\cdot\frac{1}{2}H_{2}O$）。石膏的凝结硬化速度快，硬化时体积微膨胀，孔隙率大，表观密度小，保温隔热性能好，吸声性强，具有一定的防火性。石膏可用于制作石膏板、石膏砌块等。水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，常用的是硅酸钠（$Na_{2}O\cdotnSiO_{2}$）。水玻璃具有良好的粘结性、耐热性和耐酸性，但耐碱性和耐水性较差。水玻璃可用于配制耐酸砂浆、耐热砂浆等。3.水泥硅酸盐水泥的主要矿物成分有硅酸三钙（$C_{3}S$）、硅酸二钙（$C_{2}S$）、铝酸三钙（$C_{3}A$）和铁铝酸四钙（$C_{4}AF$）。$C_{3}S$是水泥强度的主要来源，早期强度发展快，强度高；$C_{2}S$早期强度低，但后期强度增长较大；$C_{3}A$水化速度快，放热多，强度发展快，但强度绝对值不高；$C_{4}AF$水化热较低，抗冲击性能好。水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于$45min$；终凝时间是指从水泥加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间，硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于$6.5h$。水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。引起水泥体积安定性不良的主要原因是熟料中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁或石膏掺量过多。水泥的强度等级是根据规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的。硅酸盐水泥的强度等级有$42.5$、$42.5R$、$52.5$、$52.5R$、$62.5$、$62.5R$等，其中$R$表示早强型。其他品种水泥如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，它们与硅酸盐水泥相比，在成分、性能和适用范围上有所不同。例如，矿渣硅酸盐水泥的耐热性较好，但抗冻性较差；火山灰质硅酸盐水泥的抗渗性较好，但干燥收缩较大。4.混凝土混凝土的组成材料包括水泥、水、砂、石子和外加剂、掺合料等。砂、石子起骨架作用，水泥和水形成水泥浆，包裹在砂、石子表面并填充其空隙。混凝土的和易性是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工操作并能获得均匀密实的混凝土的性能。和易性包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。影响和易性的因素主要有水泥浆的数量和稠度、砂率、外加剂和掺合料等。混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等，其中抗压强度是混凝土最主要的强度指标。混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值来划分的，如$C15$、$C20$、$C25$等。影响混凝土强度的因素有水泥强度和水灰比、骨料的质量、养护条件和龄期等。混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化等。提高混凝土耐久性的措施有选用合适的水泥品种、控制水灰比和水泥用量、选用质量良好的骨料、掺用外加剂和掺合料、加强施工质量控制和养护等。外加剂是指在混凝土拌制过程中掺入的，能显著改善混凝土性能的物质。常用的外加剂有减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂等。减水剂能在不增加用水量的情况下提高混凝土的流动性，或在保持流动性不变的情况下减少用水量，从而提高混凝土的强度和耐久性；早强剂能加速混凝土的硬化，提高早期强度；缓凝剂能延缓混凝土的凝结时间，适用于大体积混凝土施工；引气剂能在混凝土中引入大量微小的气泡，提高混凝土的抗冻性和抗渗性。掺合料是指在混凝土中掺入的具有一定活性的矿物材料，如粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。掺合料能改善混凝土的工作性能、降低水化热、提高耐久性等。5.建筑砂浆建筑砂浆按用途可分为砌筑砂浆、抹面砂浆等。砌筑砂浆的主要作用是将砖石等砌体材料粘结成整体，传递荷载，保证砌体的强度和稳定性。抹面砂浆用于建筑物表面的装饰和保护。砂浆的组成材料包括胶凝材料、细骨料、水和外加剂等。胶凝材料常用水泥、石灰等；细骨料一般用砂。砂浆的和易性包括流动性和保水性。流动性用沉入度表示，沉入度越大，流动性越好；保水性用分层度表示，分层度越小，保水性越好。砂浆的强度等级是根据立方体抗压强度标准值来划分的，如$M2.5$、$M5$、$M7.5$等。影响砂浆强度的因素主要有胶凝材料的种类和用量、砂的质量、水灰比、养护条件等。6.墙体材料砖按材质可分为黏土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖等；按孔洞率可分为实心砖、多孔砖和空心砖。烧结普通砖的标准尺寸为$240mm\times115mm\times53mm$，其强度等级根据抗压强度和抗折强度分为$MU30$、$MU25$、$MU20$、$MU15$、$MU10$等。砌块是一种比砖尺寸大的块状墙体材料，常用的有混凝土小型空心砌块、加气混凝土砌块等。混凝土小型空心砌块的主规格尺寸为$390mm\times190mm\times190mm$，其强度等级根据抗压强度分为$MU3.5$、$MU5$、$MU7.5$等。加气混凝土砌块具有质轻、保温隔热性能好、吸声性强等优点。板材是一种新型墙体材料，如石膏板、纤维水泥板、金属夹芯板等。石膏板具有质轻、防火、隔音等优点，常用于室内隔墙和吊顶；纤维水泥板具有强度高、耐久性好等优点；金属夹芯板具有重量轻、安装方便等优点，常用于工业厂房和仓库的围护结构。7.建筑钢材建筑钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢。碳素钢根据含碳量的不同可分为低碳钢（含碳量小于$0.25\%$）、中碳钢（含碳量为$0.25\%0.6\%$）和高碳钢（含碳量大于$0.6\%$）；合金钢根据合金元素的含量可分为低合金钢（合金元素总含量小于$5\%$）、中合金钢（合金元素总含量为$5\%10\%$）和高合金钢（合金元素总含量大于$10\%$）。建筑钢材的主要力学性能包括抗拉性能、冲击韧性、硬度、疲劳性能等。抗拉性能是钢材最主要的力学性能，通过拉伸试验可得到应力应变曲线，从曲线中可得到屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标。屈服强度是钢材开始产生明显塑性变形时的应力，是钢材设计强度的取值依据；抗拉强度是钢材所能承受的最大拉应力；伸长率是衡量钢材塑性变形能力的指标。钢材的冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形而不破裂的能力，是钢材的一项重要工艺性能。钢材的防锈方法主要有表面刷漆、镀锌等。在混凝土中，钢筋的防锈主要依靠混凝土的保护作用，要求混凝土具有足够的密实性和碱性。8.木材木材的构造分为宏观构造和微观构造。宏观构造可分为树皮、木质部和髓心，木质部是木材的主要使用部分。微观构造是指木材的细胞结构。木材的物理性质包括密度、含水率、湿胀干缩性等。木材的含水率对其强度和变形有很大影响，当木材的含水率在纤维饱和点以下时，含水率降低，木材强度提高，体积收缩；当木材的含水率在纤维饱和点以上时，含水率的变化对木材强度和体积无影响。木材的力学性质包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。木材的强度具有明显的方向性，顺纹强度高于横纹强度。木材的防腐方法主要有干燥法、涂漆法、化学药剂防腐法等。干燥法是将木材的含水率降低到$20\%$以下，以抑制真菌的生长；涂漆法是在木材表面涂刷油漆，形成一层保护膜，防止真菌和昆虫的侵蚀；化学药剂防腐法是将化学药剂注入木材中，使木材具有防腐性能。四、工程测量1.测量基本概念大地水准面是与平均海水面重合并向大陆、岛屿延伸而形成的闭合曲面，它是测量工作的基准面。水准面是受地球重力影响而形成的，处处与重力方向垂直的连续曲面。高斯平面直角坐标系是采用分带投影的方法，将地球表面上的点投影到平面上而建立的坐标系。我国采用$6^{\circ}$带和$3^{\circ}$带投影，$6^{\circ}$带的中央子午线经度$L_{0}=6N3$（$N$为投影带号），$3^{\circ}$带的中央子午线经度$L_{0}'=3n$（$n$为投影带号）。测量工作的基本原则是“从整体到局部，先控制后碎部”和“步步有检核”。从整体到局部是指先进行控制测量，建立控制网，然后在控制网的基础上进行碎部测量；步步有检核是指在测量工作的每一个环节都要进行检核，以保证测量成果的准确性。2.水准测量水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两点上的水准尺读数，来测定两点间的高差，进而由已知点高程推算未知点高程。高差$h_{AB}=ab$，其中$a$为后视读数，$b$为前视读数。水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。望远镜用于瞄准目标和读取水准尺读数；水准器用于指示水准仪的视线是否水平；基座用于支撑仪器和调节仪器的水平度。水准测量的操作步骤包括安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。在水准测量过程中，要注意消除视差，视差是指当眼睛在目镜端上下微动时，十字丝与水准尺影像有相对移动的现象，消除视差的方法是先进行物镜对光，再进行目镜对光。水准路线的形式有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线。闭合水准路线是从一个已知水准点出发，沿各待定高程点进行水准测量，最后又回到原出发点的环形路线；附合水准路线是从一个已知水准点出发，沿各待定高程点进行水准测量，最后附合到另一个已知水准点上的路线；支水准路线是从一个已知水准点出发，沿待定高程点进行水准测量，既不闭合也不附合到其他水准点上的路线。水准测量的误差来源主要有仪器误差、观测误差和外界环境影响误差。仪器误差包括视准轴与水准管轴不平行的误差、水准尺误差等；观测误差包括水准尺读数误差、水准管气泡居中误差等；外界环境影响误差包括地球曲率和大气折光的影响、温度和风力的影响等。3.角度测量角度测量包括水平角测量和竖直角测量。水平角是指地面上一点到两目标的方向线在水平面上投影的夹角；竖直角是指在同一竖直面内，目标方向线与水平线之间的夹角，仰角为正，俯角为负。经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。照准部用于瞄准目标和测量角度；水平度盘用于测量水平角；基座用于支撑仪器和调节仪器的水平度。水平角测量的方法有测回法和方向观测法。测回法适用于观测两个方向之间的单角，一个测回包括盘左和盘右两个半测回，取盘左和盘右读数的平均值作为最终结果，以消除仪器的某些误差。方向观测法适用于观测多个方向之间的水平角，在一个测回中，依次瞄准各个目标并读取水平度盘读数。竖直角测量时，需要读取竖盘读数，然后根据竖盘的注记形式计算竖直角。竖盘指标差是指当视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘读数与正确读数之间的差值，可通过盘左和盘右观测取平均值的方法来消除竖盘指标差的影响。角度测量的误差来源主要有仪器误差、观测误差和外界环境影响误差。仪器误差包括视准轴误差、横轴误差、竖轴误差、度盘刻划误差等；观测误差包括对中误差、瞄准误差、读数误差等；外界环境影响误差包括温度变化、风力影响等。4.距离测量钢尺量距是用钢尺直接丈量两点间的水平距离。钢尺量距的步骤包括直线定线、丈量距离和成果计算。直线定线是指在两点之间确定若干个中间点，使这些点在同一条直线上；丈量距离时要注意拉力、温度和倾斜的影响，并进行相应的改正。光电测距是