自考06076结构设计原理考试大纲（2025年版）
湖南省高等教育自学考试课 程考 试大 纲结构设计原理 （课程代码：06076）
湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月06076 结构设计原理考试大纲第 1 页（共 13 页） 高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：结构设计原理课程代码：06076
第一部分课程性质与目标
一、课程性质与特点
结构设计原理是高等教育自学考试道路与桥梁工程技术专业的必考课程。它系统讲授钢筋混凝土、预应力混凝土结构等基本构件的受力性能、破坏机理及设计计算理论， 深入剖析材料力学、结构力学在具体构件中的应用，奠定结构设计理论基础。课程内容直接服务于工程实践，培养考生运用理论知识解决实际结构构件设计问题的能力。本课程是土木工程专业的核心课程，理论性和实践性都较强。
二、课程目标与基本
要求通过本课程的学习，要求考生掌握材料力学、结构力学核心知识，深刻理解构件受力性能、破坏模式及极限状态设计原理，掌握主要结构设计规范的核心条款及其在计算与构造中的应用，能独立完成基本构件（梁、板、柱、基础）在主要受力状态下的截面设计、配筋与验算。课程的核心目标是培养考生掌握基于极限状态的构件承载力、正常使用（变形、裂缝）计算理论，并能依据国家现行结构设计规范进行构件设计。
三、与本专业其他课程的关系
本课程的先修课程为结构力学（专），该课程中关于不同荷载作用下结构内力和变形的计算将为本课程基本知识概念的理解打下基础。
第二部分考核内容与考核目标
第一章 钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能
通过本章的学习，掌握钢筋及混凝土材料的物理力学性能，理解钢筋混凝土的基本概念，熟悉混凝土强度和变形的基本概念及特点。本章的难点为混凝土轴心受压的应力- 应变曲线关系及钢筋和混凝土的共同作用原理，要求学生能够掌握钢筋和混凝土材料的优点，区分混凝土立方体不同强度的定义，了解常用钢筋的规格及物理力学指标，理解钢材和混凝土之间的粘结强度影响因素。
（一）钢筋混凝土结构的概念（重点）识记：钢筋混凝土结构的定义理解：钢筋和混凝土共同工作的原因06076 结构设计原理考试大纲第 2 页（共 13 页）
应用：钢筋混凝土结构的优点和缺点（二）混凝土（次重点）识记：1.混凝土立方体抗压强度
2.混凝土轴心抗压强度
3.混凝土抗拉强度
理解：1.混凝土轴心受压应力-应变曲线
2.混凝土的弹性模量
3.混凝土的徐变和收缩应用：1.混凝土强度等级的测定
2.混凝土的徐变和收缩对工程结构安全的影响（三）钢筋（次重点）识记：1.热轧钢筋的种类
2.热轧钢筋的强度等级和牌号理解：1.热轧钢筋单轴拉伸的应力-应变曲线
2. 热轧钢筋的塑性性能应用：工程结构中如何合理选用钢筋（四）钢筋与混凝土之间的粘结（重点）识记：粘结的作用理解：1.粘结的机理
2.影响粘结强度的因素应用：保证钢筋和混凝土之间的足够粘结力可以采用的措施
第二章 结构按极限状态法设计计算的方法
通过本章的学习，掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态的分类，学会运用基于概率论和数理统计的分项系数设计表达式，进行结构在各种可能荷载组合作用下的内力计算、抗力验算。本章的难点为准确区分两种极限状态的内涵，要求学生掌握分项系数（荷载分项系数、材料分项系数等）的意义、取值依据及在设计表达式中的应用。
（一）结构的功能要求与可靠性（重点）识记：1.结构的功能要求
2.可靠性
3.设计使用年限
理解：1.承载能力极限状态
2.正常使用极限状态
3.结构的失效概率
应用：1.公路桥梁结构的设计基准期为 100 年06076 结构设计原理考试大纲第 3 页（共 13 页）
2.结构安全等级为二级对应的结构延性破坏可靠指标为 4.2（二）我国《公路桥规》的计算方法（重点）识记：1.承载能力极限状态计算表达式
2.正常使用极限状态计算表达式理解：公路桥涵结构的 4 种设计状况应用：汽车的冲击荷载计入基本组合（三）作用、作用的代表值和作用组合（次重点）识记：1.永久作用
2.可变作用
理解：1.作用的代表值
2.作用组合
应用：承载能力极限状态设计时作用的基本组合计算方法（四）材料强度的取值（一般）识记：1.标准值
2.设计值
理解：1.混凝土强度标准值和设计值
2.钢筋强度标准值和设计值应用：如何确定工地上的混凝土强度等级
第三章 受弯构件正截面承载力计算
通过本章的学习，掌握钢筋混凝土梁、板等受弯构件在弯矩作用下正截面从加载到破坏（特别是适筋破坏）的全过程、应力应变分布规律及承载力形成原理。本章的难点为熟练运用基于极限状态设计法的基本假定（平截面假定等）和等效矩形应力图理论， 建立单筋/双筋矩形截面及 T 形截面的正截面受弯承载力计算公式。要求学生能够清晰区分适筋、超筋、少筋破坏的特征、原因及避免措施。深入理解平截面假定、忽略混凝土抗拉强度、应力-应变关系简化（等效矩形应力图）及其应用。
（一）受弯构件截面形式与构造（一般）识记：1.受弯构件的定义
2.受弯构件的钢筋构造理解：1.混凝土保护层厚度
2.配筋率
应用：梁的水平纵向钢筋设置要求（二）受弯构件正截面受力全过程和破坏形态（重点）识记：1.适筋梁06076 结构设计原理考试大纲第 4 页（共 13 页）
2.超筋梁
3.少筋梁
理解：受弯构件正截面工作的三个阶段应用：判别梁正截面的破坏类型（三）受弯构件正截面承载力计算原理（重点）识记：平截面假定理解：1.等效矩形应力图形
2.截面相对界限受压区高度应用：截面相对界限受压区高度的影响因素（四）单筋矩形截面受弯构件（重点）
应用：单筋矩形截面受弯构件截面设计内容（五）双筋矩形截面受弯构件（次重点）识记：受压钢筋的压力应用：双筋矩形截面受弯构件截面设计内容（六）T 形截面受弯构件（重点）识记：1.T 形截面的定义
2.受压翼板的有效宽度理解：1.第一类 T 形截面
2.第二类 T 形截面
3.计算方法
应用：如何判别两类 T 形截面
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
通过本章的学习，掌握钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用下发生斜截面破坏（斜压、剪压、斜拉）的机理和特征。理解构件抵抗主拉应力的机制（混凝土、箍筋、弯起钢筋共同作用），掌握基于桁架模型建立的斜截面受剪承载力计算公式。本章的难点为理解计算公式中各参数含义和作用。要求学生能够掌握掌握在不同荷载形式（集中力、 均布荷载）和截面条件（矩形、T 形）下的计算方法，深刻理解最小配箍率、最大箍筋间距、弯起钢筋布置等构造措施对防止斜裂缝发展和保证承载力的作用。
（一）受弯构件斜截面受力特点和破坏形态（重点）识记：1.腹筋
2.无腹筋梁
3.剪跨比
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理解：1.斜拉破坏
2.剪压破坏
3.斜压破坏
应用：钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态及各在什么情况下发生（二）影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素（次重点）
理解：1.剪跨比
2.混凝土抗压强度
3.纵向受拉钢筋配筋率
4.箍筋的配筋率和箍筋强度应用：影响受弯构件斜截面抗剪承载力的最关键因素（三）受弯构件斜截面抗剪承载力（重点）
2.等高度简支梁腹筋的初步设计应用：如何防止受弯构件发生斜拉破坏（四）受弯构件斜截面抗弯承载力（重点）识记：1.弯矩包络图
2.抵抗弯矩图
理解：斜截面抗弯承载力计算应用：如何绘制受弯构件的剪力包络图（五）全梁承载能力校核与构造要求（次重点）识记：有关的构造要求理解：斜截面抗剪承载力的复核应用：装配式钢筋混凝土简支梁的设计内容（六）连续梁的斜截面抗剪承载力（重点）识记：连续梁斜截面破坏特点理解：连续梁斜截面抗剪承载力计算方法
第五章 受扭构件承载力计算
通过本章的学习，掌握钢筋混凝土构件（如雨篷梁、框架边梁）在扭矩作用下的空间受力特性、斜裂缝发展规律及破坏模式。重点掌握构件在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算原理和实用设计方法。本章的难点为掌握受扭承载力计算方法，理解混凝土、 抗扭纵筋和箍筋共同抵抗扭矩的贡献机制。要求学生能够区分不同扭转破坏形态的特征及成因，深刻理解抗扭纵筋与箍筋的构造要求对保证受扭承载力的重要性。
（一）纯扭构件破坏特征和承载力计算（次重点）识记：1.受扭构件06076 结构设计原理考试大纲第 6 页（共 13 页）
2.纯扭
理解：1.开裂扭矩
2.矩形截面纯扭构件的破坏特征
3.纯扭构件的承载力计算应用：公路桥梁结构纯扭构件的计算公式的限制条件（二）弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算（重点）识记：1.扭弯比
2.扭剪比
理解：1.弯剪扭共同作用下矩形截面构件的破坏类型
2.弯剪扭共同作用下矩形截面构件的配筋计算方法应用：弯剪扭共同作用下矩形截面构件的配筋计算应注意的事项（三）T 形、工字形和箱形截面受扭构件（重点）识记：受扭构件的构造要求理解：1. T 形、工字形截面受扭构件的截面配筋计算
2. 箱形截面受扭构件的截面配筋计算应用：钢筋混凝土 T 形截面受扭构件的设计
第六章 轴心受压构件正截面承载力计算
通过本章的学习，理解钢筋混凝土柱在轴心压力作用下的典型破坏模式及其影响因素，掌握基于材料强度和全截面考虑的正截面承载力基本计算公式。本章的难点为深刻认识长细比对构件承载力的显著降低作用，掌握稳定系数的确定方法。要求考生能够清晰理解材料破坏与失稳破坏的本质区别及判断依据，理解基本计算公式的建立并明确公式的适用条件。
（一）配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件（重点）识记：1.轴心受压构件
2.长细比
理解：1.失稳破坏
2.稳定系数
3.正截面承载力计算应用：稳定系数的影响因素（二）配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件（次重点）
理解：1.受力特点与破坏特性
2.正截面承载力计算应用：配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件设计06076 结构设计原理考试大纲第 7 页（共 13 页）
第七章 偏心受压构件正截面承载力计算
通过本章的学习，掌握钢筋混凝土柱在轴力和弯矩共同作用下的截面应变分布、应力发展及两种典型破坏模式，掌握大、小偏压界限判别条件及相应承载力计算公式的原理。本章的难点为熟练运用界限相对受压区高度或界限偏心距准确判断大、小偏压破坏形态。要求考生能够深入理解大、小偏压基本计算公式的建立过程、适用条件及参数含义，熟练掌握给定截面和内力下的承载力复核步骤，以及给定内力和初步截面下的配筋设计方法。
（一）偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态（次重点）识记：1.大偏心受压破坏
2.小偏心受压破坏
理解：1.大小偏心受压的界限
2.Nu-Mu 相关曲线应用：如何判别大小偏压（二）偏心受压构件的纵向弯曲（一般）识记：细长柱理解：偏心距增大系数（三）矩形截面偏心受压构件（次重点）识记：偏心受压构件的正截面承载力计算基本假定理解：1.矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算方法
2.矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算方法
3.大、小偏心受压的判别标准应用：钢筋混凝土偏心受压构件的截面验算。
（四）工字形和 T 形截面偏心受压构件（一般）
理解：1.正截面承载力基本计算公式（五）圆形截面偏心受压构件（次重点）识记：正截面承载力计算基本假定理解：1.正截面承载力计算的基本公式
3.大、小偏心受压的判别标准应用：钢筋混凝土圆柱式桥墩的截面配筋06076 结构设计原理考试大纲第 8 页（共 13 页）
第八章 受拉构件正截面承载力计算
通过本章的学习，理解钢筋混凝土构件在轴心拉力或偏心拉力作用下全截面受拉或部分截面受拉的特点。掌握轴心受拉构件承载力计算公式的建立依据，以及大小偏心受拉构件的判别标准及其承载力计算方法。本章的难点为准确理解轴心受拉与偏心受拉的破坏机理差异及计算模型区别。要求考生能够掌握偏心受拉大小偏心的界限判别标准， 深刻理解最小配筋率对防止少筋脆性破坏重要性。
（一）受拉构件的正截面承载力计算（一般）识记：1.轴心受拉构件
2.大偏心受拉
3.小偏心受拉
理解：1. 大偏心受拉构件的正截面承载力计算
2. 小偏心受拉构件的正截面承载力计算
第九章 钢筋混凝土受弯构件截面应力、裂缝宽度和挠度计算
通过本章的学习，掌握钢筋混凝土受弯构件在标准荷载组合下需满足适用性和耐久性要求的设计理念，理解裂缝成因、发展过程及裂缝宽度计算公式。本章的难点为理解挠度计算需考虑混凝土开裂、徐变和收缩引起的刚度退化，掌握基于结构力学的挠度计算方法。要求学生深刻认识混凝土开裂、徐变收缩对截面抗弯刚度的显著降低作用及其量化方法，掌握规范公式中各参数含义及减小裂缝宽度的技术措施。
（一）短暂状况的受弯构件验算（次重点）识记：1.换算截面
2.短暂工况
理解：钢筋混凝土受弯构件施工阶段的应力计算应用：钢筋混凝土简支 T 形梁截面应力验算内容（二）受弯构件的裂缝及最大裂缝宽度验算（重点）识记：1.受弯构件裂缝产生的原因
2.最大裂缝宽度限值理解：受弯构件弯曲裂缝计算理论应用：钢筋混凝土简支 T 形梁在汽车荷载标准值作用下产生的最大裂缝宽度（三）受弯构件的挠度验算（一般）识记：1.钢筋混凝土受弯构件的刚度
2.常见荷载作用下受弯构件的最大弹性挠度06076 结构设计原理考试大纲第 9 页（共 13 页）
理解：预拱度的设置
应用：钢筋混凝土简支 T 形梁在均布荷载作用下的跨中挠度计算（四）混凝土结构的耐久性（一般）识记：1.耐久性定义
2.混凝土的劣化
理解：1.混凝土结构耐久性损伤产生的原因
2. 混凝土结构耐久性设计要求
第十章 局部承压
第十一章 深受弯构件
第十二章 预应力混凝土结构的概念及其材料
通过本章的学习，掌握理解预应力技术如何显著提高结构的抗裂性、刚度、耐久性， 并充分利用高强材料，实现大跨度、轻质、高承载的结构设计。本章的难点为深刻理解预应力混凝土结构对混凝土和预应力筋的特殊要求，以及锚固体系的作用与重要性。要求考生能够掌握施加预应力改善混凝土构件受力性能的力学机制，区分先张法与后张法的主要步骤、优缺点及适用场景。
（一）概述（一般）
识记：1.预应力混凝土结构
2.配筋混凝土构件的分类理解：1.预应力混凝土结构的基本原理
2. 预应力混凝土结构的优缺点（二）预加应力的方法和设备（一般）识记：1.对锚具的要求
2.对锚具的分类
理解：1.先张法
2.后张法
（三）预应力混凝土结构的材料（次重点）识记：1.高强混凝土
2.预应力钢筋
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理解：1.对预应力钢筋的要求
2.条件屈服强度
应用：公路桥梁上采用的预应力钢筋的种类
第十三章 预应力混凝土受弯构件设计与计算
通过本章的学习，掌握各种损失的计算方法及其对有效预应力的影响，理解施工阶段验算（如锚下局部承压、短暂工况应力）的必要性和方法。本章的难点为掌握预应力混凝土受弯构件正截面和斜截面受剪承载力的计算方法。要求考生能够计算不同阶段（预加力、自重、使用荷载）截面关键点的混凝土应力和预应力筋应力，掌握计算短期和长期挠度，并考虑预应力反拱效应，熟练运用国家规范对预应力混凝土受弯构件进行系统设计与复核。
（一）受力阶段与设计计算方法（次重点）识记：1.预应力混凝土弯构件受力及三个工作阶段
2.消压弯矩
3.开裂弯矩
理解：1.预加应力阶段的设计计算要求
2.预应力混凝土受弯构件的设计计算内容应用：预应力混凝土受弯构件在施工阶段和使用阶段有何受力特点（二）预应力混凝土受弯构件截面承载力计算（重点）识记：计算应力理解：1.正截面抗弯承载力计算公式
2.斜截面抗弯承载力计算公式应用：预应力混凝土受弯构件受压区配置预应力钢筋对构件受力性能有何影响（三）预应力的计算与预应力损失的估算（重点）识记：1.预应力损失
2.张拉控制应力
3.有效预应力
理解：1.预应力损失的估算
2.钢筋的有效预应力计算应用：《公路桥规》中考虑的预应力损失及如何减小各项预应力损失（四）预应力混凝土受弯构件截面应力计算（重点）
理解：1.短暂状况的应力计算
2. 持久状况的应力计算应用：预应力混凝土构件截面应力计算与普通钢筋混凝土结构有何不同（五）预应力混凝土受弯构件的挠度与抗裂验算（次重点）
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理解：1.正截面抗裂性验算
2.斜截面抗裂性验算
3. 预应力混凝土受弯构件的挠度验算应用：预应力混凝土受弯构件的上拱值如何计算（六）端部锚固区计算（一般）识记：1.端部锚固区的定义
2.应力扰动
理解：1.预应力钢筋的传递长度
2. 预应力钢筋的锚固长度
第十四章 B 类部分预应力混凝土受弯构件
第三部分有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、教材
《结构设计原理》，叶见曙（主编），人民交通出版社股份有限公司，2024 年第 5 版
三、
自学方法指导
1．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2．阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3．在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4．完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求06076 结构设计原理考试大纲第 12 页（共 13 页） 的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4．辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5．辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6．注意对考生能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8．助学学时：本课程共 7 学分，建议总课时 126 学时，其中助学课时分配如下：
章次章节名称学时
第一章
钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能
第二章
结构按极限状态法设计计算的方法
第三章
受弯构件正截面承载力计算
第四章
受弯构件斜截面承载力计算
第五章
受扭构件承载力计算
第六章
轴心受压构件正截面承载力计算
第七章
偏心受压构件正截面承载力计算
第八章
受拉构件正截面承载力计算
第九章
钢筋混凝土受弯构件截面应力、裂缝宽度和挠度计算
第十章
局部承压
第十一章
深受弯构件
第十二章
预应力混凝土结构的概念及其材料
第十三章
预应力混凝土受弯构件设计与计算
第十四章
B 类部分预应力混凝土受弯构件合计
五、关于命题考试的若干规定
1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重06076 结构设计原理考试大纲第 13 页（共 13 页） 点。
2．试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 30 %、“理解”为 40%、“应用”为 30 %。
3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。
4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占10%。
5．试题类型一般分为：单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、综合应用题。
6．考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。
六、题型示例（样题）
一、单项选择题
（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1．混凝土强度不包括A．立方体抗压强度 B．轴心抗压强度 C．抗拉强度 D．抗弯强度
二、多项选择题
（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。
21．下列属永久作用的有A． 重力 B． 水的浮力 C． 预加力 D． 风荷载 E．混凝土收缩应力
三、名词解释题
（本大题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分）
26．预应力损失
四、简答题
（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）
32．混凝土受弯构件破坏的正截面破坏形态有几种？各有什么特点？
五、综合
应用题（本大题共 2 小题，每小题 11 分，共 22 分）
37．截面尺寸 bh=200 mm 500 mm 的钢筋混凝土矩形截面梁，采用 C30 混凝土和 HPB300 级钢筋，箍筋直径为 8 mm。I 类环境条件，安全等级为二级，设计使用年限 50 年，最大弯矩设计值 M=145kNm。试进行单筋矩形截设计。
