1. 结构工程哲学（1周） 结构工程。结构分析。荷载条件。 荷载组合。建筑材料。数值计算。静定性。支承条件。 2. 平衡（1周） 静力学。受力体图。平衡方程。支承反力。内力。 3. 静定桁架分析（3周） 静定性和稳定性。支承反力。节点法。截面法。 4. 静定梁和二维框架分析（3周） 静定性。弯矩和剪力图。弯矩、剪力与外载荷的关系。平面框架内的内力。拱内的内力。 5. 单纯应力和应变（2周） 正应力和正应变。切应力和切应变。拉伸试验。材料的力学性能。 6. 梁中的应力——第一部分（3周） 面积矩。惯性矩。梁中的弯曲应力。梁中的剪应力。简单梁的挠度通过积分法求解。 7. 实验室工作 钢筋试拉。简单梁的弯曲。
1. 梁的应力（2）（4周）：惯性矩，主惯性矩，复合材料梁，不对称弯曲，剪流，剪心。 2. 扭转（1周）：极惯性矩，简单扭转理论，圆轴扭转，空心轴扭转，薄壁管扭转。 3. 平面应力和平面应变分析（3周）：斜截面上的应力，主应力，最大剪应力，应变分析，应变花，应变能。 4. 强度与设计（2周）：组合加载，最大正应力理论，最大剪应力理论，最大畸变应变能，强度与适用性的概念，允许应力和极限状态设计简介。 5. 柱理论（3周）：短柱的偏心加载，长柱，欧拉柱公式，割线公式，缺陷，长柱的设计公式。 6. 实验室工作：不对称弯曲，剪心，扭转试验，柱屈曲。
地质学课程：1. 香港矿物学、岩石学与地质学（4周）——硅酸盐和非硅酸盐矿物的物理性质及其识别；岩浆岩、变质岩和沉积岩的分类及其识别；香港的岩石和地质结构；香港的地质历史。2. 表面过程与地下水地质学（2周）——风化；侵蚀与沉积，包括河流、海洋、沙漠、冰川、喀斯特；工程土的形成；水文循环；含水层与地下水位。3. 构造地质学（2周）——不整合、褶皱、断层、节理、地质图的阅读、制图技能以及立体投影的应用。岩土工程课程：4. 场地勘探与岩土分类（2.5周）——（a）场地勘探计划；直接和间接的勘探方法及取样，钻孔记录；原位测试（如SPT、CPT、VST）；测试结果的解释。（b）土壤形成；土壤描述与分类；岩石质量分类。5. 土壤的基本特性与地质应用（2.5周）——（a）土壤的性质，颗粒级配，相态关系，比重，含水量，单位重量，阿特伯格界限。（b）根据地质条件和功能选择基础类型；地质在基础、隧道、交通连接、大坝、海岸防护和斜坡中的应用。6. 实验室和实地考察——实验1：矿物和岩石的识别；实验2：地质图的阅读与制图；实验3：颗粒级配（机械筛分试验和密度计试验）；实验4：地质实地考察。
地质学主题：(1) 香港矿物学、岩石学与地质学——矿物的物理性质和识别；岩浆岩、变质岩和沉积岩的分类和识别；香港的岩石和地质结构；地质历史。(2) 表面过程与地下水地质学——风化、侵蚀和沉积（河流、海洋、沙漠、冰川、喀斯特）；工程土壤的形成；水文循环；含水层和地下水位。(3) 构造地质学——不整合、褶皱、断层、节理、地质图的阅读、制图技能、立体投影。 岩土工程主题：(4) 场地勘察与岩石土壤分类——场地勘察计划；直接/间接方法和取样；钻孔记录；原位测试（例如SPT、CPT、VST）；解释。土壤形成；土壤描述和分类；岩石质量分类。(5) 土壤的基本特性与地质应用——土壤的性质，颗粒大小分布，相态关系，比重，含水量，单位重量，Atterberg界限；基于地质选择基础类型；应用于基础、隧道、交通连接、大坝、海岸防护、斜坡。(6) 实验室课程与实地考察——矿物和岩石的识别；地质图的阅读和制图；颗粒大小分布测试（筛分和比重计）；地质实地考察。
1. 2D 和 3D 问题在土木工程中的应用，如固体力学中的应力状态、流体流动问题中的流体压力和速度。多元函数如流体压力、速度和应力。物质导数、偏导数、链式法则、泰勒公式。运输规划中的约束和非约束优化问题。解的存在性和唯一性。 其他土木工程应用，如结构截面的几何特性、淹没表面的静水压力、应变能和外力。双重和三重积分，变量变换，高斯散度定理，格林定理。 2. 土木工程问题的基本微分方程表述及其在流体流动、结构和岩土工程中的应用。一阶、二阶和高阶常微分方程，分离变量方程，初值问题和边值问题。 其他应用，如集中质量系统的振动、弹性基础上的梁、梁柱问题和非稳定流中的液压冲击罐。二阶和高阶方程，通解，非齐次方程，待定系数法和参数变分法的特解。 3. 常用数值方法和软件在工程计算中的介绍。差分法及其在土木工程问题中的应用，如土体固结。龙格-库塔法及其应用。数值积分的近似方法，如梯形法则、辛普森法则和高斯求积。数值方法和编程语言在解决工程问题中的应用。
1. 混凝土 (8 周) 介绍- 混凝土的优点，结构混凝土的类型，混凝土的组成材料及生产。 水泥 - 化学组成，细度，水化，凝结，硬化及类型。 骨料 - 类型，物理性质，形状，表面纹理及级配。 外加剂 - 优点，矿物和化学外加剂。 新拌混凝土的性质 - 和易性，影响和易性的因素及稳定性。 硬化混凝土的性质 - 强度，影响强度的因素及强度控制。 混凝土配合比设计 - 所需混凝土性能：和易性，强度和耐久性，混凝土配合比设计方法：DOE和绝对体积法。 耐久性 - 渗透性，物理和化学侵蚀，钢筋腐蚀及耐火性。 2. 钢材 (5 周) 铁和钢：钢材的生产，钢材的热处理，铸铁。 服役行为：应力-应变曲线，拉伸和压缩强度，脆性断裂和延性断裂，蠕变，疲劳。 耐久性：腐蚀及其预防，高温性能，防火保护。 机械试验：拉伸试验，硬度试验，冲击试验，疲劳试验，蠕变试验。 3. 在线实验室课程 新拌混凝土性能测试，硬化混凝土性能测试，混凝土力学性能测试，混凝土非破坏性测试，钢材机械测试。
1. 流体基本概念（2 周） 流体问题的本质，包括该主题的历史概述和一些典型的工程问题。定义和性质，包括密度、比容、相对密度、压力、可压缩性、体积模量、表面张力、毛细现象、状态、单位和维度，理想流体、粘性、牛顿粘性定律、实际流体。 2. 静止流体（2 周） 静水压力分布。作用在表面的推力。压力测量。浸没和漂浮物体及容器中液体在加速情况下的平衡的初步处理。 3. 流体流动可视化与运动学（1 周） 速度场。流线、迹线、迹线。稳定和非稳定流动，层流和湍流，均匀和非均匀流动，可压缩和不可压缩流动，流动运动和运动学。计算流体动力学和水力模型的基本介绍。 4. 量纲守恒原理及推导方程（4 周） 控制体积和表面。质量守恒和连续性方程。动量原理和分析。稳定流动能量方程。伯努利方程。射流冲击和推进，喷嘴。速度和流量测量：皮托管、流速计、风速计、文丘里管、孔板、缺口和溢流堰。 5. 管道流动及应用（2 周） 管道摩擦公式，水头损失和压力降。水力等级线和能量等级线。分支和环形网络中的管道流动；喷灌流动和应用区域。 6. 尺度分析与泵性能（2 周） 几何、运动和动力相似性。尺度分析，贝基姆方法。叶轮机械性能。泵的无量纲标记，泵与管道系统的匹配。 7. 实验室工作 静水压力；V 型缺口；文丘里管；射流冲击。
空气污染研究 1. 大气的化学和物理特性 空气污染的定义；大气中主要空气污染物的常见来源和汇。 2. 空气质量监测与排放评估 基本的测量和分析方法，用于评估大气中气体和颗粒污染物及其排放源。 3. 空气污染扩散模型 空气污染物的扩散和传输原理；高斯扩散模型的应用。 4. 固定和移动污染源及其控制 固定源气体和颗粒污染物控制装置的介绍；移动源气体和颗粒污染物的控制方法。 5. 室内空气污染 室内空气污染物的基本知识及其水平受哪些因素影响，污染物的来源以及室内空气污染模型的应用。 噪声污染研究 1. 环境噪声预测 噪声污染的定义。简单声源的几何扩散。 2. 噪声评估 基本原理、仪器、监测方法、数据评估与分析。 3. 道路交通噪声 交通噪声 - 来源、排放限值、特性及传播。噪声预测方法。 4. 铁路交通噪声 铁路噪声 - 来源、排放限值、特性及传播。噪声预测方法。 5. 施工和工业噪声 主要噪声源。噪声预测方法。监管标准和工作许可。工程和管理控制。
本课程旨在使学生了解水和空气中的化学反应和化学过程，包括自然环境和人为干扰环境。本课程将通过讲座、辅导、实验室和研讨会，将化学原理与当前的环境污染问题及解决方案联系起来。
本课程的内容涵盖三大领域： 1. 服务学习的概念与实践 - 服务学习的基本原则、概念与神话 - 服务学习对学生和社区的益处 - 服务学习中的伦理问题 - 全球公民作为知识分子和专业人士的社会责任 - 服务交付中的适当态度与行为 - 反思作为学习的工具 2. 专业领域内容 - 应对破败城市区域中城市衰败和弱势群体生活条件的问题 - 政府、法定机构和非政府组织在解决这些问题中的角色 - 通过综合和整体的方法进行更新、修复、复兴和文化遗产保护 - 老旧建筑中结构与非结构元素及其混凝土退化的识别 - 与生活环境相关的标准、法定、通用设计指南和国际规范 - 规划与公众参与：政府、利益相关者和公众。公众参与方法 - 与问题相关的经济、环境、社会和可持续性考虑及建议解决方案。社会影响评估 3. 项目特定内容 - 了解社区合作伙伴和弱势群体的背景，并掌握如倾听、提问、反思、解释、告知和总结等理解与沟通技能 - 年龄友好城市和原地养老的概念。评估生活环境的年龄友好程度 - 服务交付中的风险管理、健康、安全及其他相关问题 - 与项目及弱势群体相关的同理心、道德和伦理问题
1. 虚功原理（2 周） 外功。应变能。虚功原理。虚功原理在桁架、梁和框架中的应用。使用虚功方法计算位移。麦克斯韦互等定理 2. 刚度法（3 周） 几何不定性。冗余度。几何相容方程组。桁架、梁和框架的分析。环境变化的影响 3. 刚度矩阵法（3 周） 运动不定性。刚度矩阵。平衡方程组。节点位移。内力和支反力的确定。2D 和 3D 结构的分析 4. 有限元方法简介（3 周） 有限元。结构离散化。位移函数。节点编号方案。单元刚度矩阵。单元类型 5. 影响线（2 周） 穆勒-布雷斯劳原理。简单桁架、梁和框架的影响线 6. 实验室和项目工作 连续梁的加载试验。连续梁的影响线。平面框架的计算机分析
1. 建筑行业及项目管理简介（1周） 建筑行业的特性、建筑工程开发过程、项目开发中的可持续性考虑。 2. 组织结构（1周） 咨询工程师总部及建筑公司组织结构；咨询工程师及承包商现场组织结构。 3. 合同管理（2周） 土木工程合同类型；合同当事人；工程师的责任；招标程序及谈判；合同文件；设计与施工的关系；投标前、合同前及合同后规划；变更；索赔；合同终止；最终付款；争议解决。 4. 规范与数量（1周） 规范编制类型及原则；工程量清单的编制；暂定金额及预备费；工程量清单类型；合同价格波动；中间付款。 5. 现场安全及安全管理（1周） 危险情况的识别；预防措施及培训；临时工程的安全；安全审核；强调安全的重要性；安全成本；安全员；事故报告程序；保险。 6. 线性规划（3周） 线性规划模型；运输及分配问题；图解法；单纯形法；原问题与对偶问题；特殊算法。 7. 建筑工程项目质量管理（1周） 质量管理流程简介，包括质量保证、质量验收及质量控制。 8. 关键路径网络及计算机应用（2周） 关键路径法/项目评估与审查技术作为计划与调度工具的介绍，与传统甘特图编程的比较；时间成本权衡；工作分解结构（WBS）；计算机应用。 9. 建筑信息模型（BIM）及应用（1周） BIM作为施工规划、项目流程整合及项目管理工具的介绍；计算机应用。
1. 管流（4周）：达西方程，摩擦系数，粗糙度的影响。并联与串联管道。局部损失。管道网络。管道中的准稳态流动。 2. 明渠流（4周）：均匀流。特定能量。‘总力’（或动量）。临界深度。非均匀渐变稳定流。矩形断面渠道的能量方程。缓坡、临界坡和陡坡的水面线计算。水面线分类。坡度变化、闸门、溢流堰、虹吸管、消能设施、冲刷防护。 3. 水文学（5周）：水文循环。降水测量。蒸发和其他损失的估算。入渗和渗透。地下水流动。地表径流：流量率曲线，径流持续时间，流域特征，气候因素和降雨/径流相关性。水文图分析：基流，单位水文图。洪水演算：蓄水方程，水库演算和河流渠道演算。 4. 实验室工作：井的产水量，管道摩擦，均匀明渠流，非均匀渐变流。
1. 设计基础（2周） 钢筋混凝土的力学性能。典型结构形式。极限状态设计。荷载组合。 荷载情况。结构分析。 2. 梁、板和柱的设计（8周） 截面分析。剪力、粘结和扭转。适用性、耐久性和稳定性。钢筋混凝土梁的设计。钢筋混凝土板的设计。钢筋混凝土柱的设计。 3. 其他结构元素的设计（1周） 基础、地基、楼梯。基础和桩帽。 4. 预应力混凝土的基本原理（2周） 预应力的基本原理。预应力的方法。预应力混凝土截面在工作荷载下的分析。服务极限状态和极限状态的设计。
1. 钢结构设计（9周） 截面分类。偏心连接。拉压构件。使用热轧型钢的梁和柱。柱基础。桁架和框架。欧拉柱屈曲和梁横向扭转屈曲。 梁柱。栓接连接。焊接连接。结构细部设计要素。 2. 延性、完整性、防火保护和防腐蚀（2周） 机械和化学试验。钢结构的防火设计。 双金属作用。防腐蚀保护方法。 延性。钢结构的抗震设计。 3. 钢结构系统设计（2周） 框架结构。结构完整性和坚固性。 摇摆和非摇摆框架。有支撑和无支撑的弯矩框架。连续框架。简单构造。典型结构系统。结构设计的第二阶分析。 4. 实验室工作 I型钢的横向扭转屈曲试验。偏心连接角钢的拉伸试验。
1. 交通运输与公路工程导论（1周）：交通工程的范围。社会、经济、社会和环境因素对交通的影响。交通方式。城市交通问题；交通规划研究和交通管理的方面。 2. 公路规划（2周）：公路等级、分类和设计标准；道路的标准布局；公路横断面元素；公路交叉口：平交和立体交叉口。安全考虑。 3. 几何设计（5周）：设计原则和程序；几何设计的基本假设和理论；视距；垂直和平面线形设计：圆曲线、缓和曲线、平面线形加宽；凹曲线和凸曲线。 4. 公路施工（1周）：土壤力学原理在路基压实和测试中的应用。路基的加州承载比试验。公路材料和施工控制。路基稳定化。 5. 公路结构与组件（2周）：主要的公路结构类型。柔性与刚性路面结构的结构元素及其功能。路基的准备。刚性路面的接缝和施工细节。 6. 公路材料（2周）：沥青路面材料。预混沥青材料的类型和用途。回收材料。沥青材料的设计；马歇尔试验程序。结合料特性；一致性和组成试验。沥青混合料的机械试验；间接拉伸疲劳试验，间接拉伸刚度模量试验，车辙试验。公路基层的非沥青材料。 7. 实验室：基本的公路材料测试程序；马歇尔试验，加州承载比试验。
学生将计划并实施一次非本地的学习体验，以调查和比较香港及其他选定国家/城市的当前实践和可持续发展领域的最新发展。学生将提交书面报告并进行口头汇报，以证明学习成果。
空气污染研究：大气的化学和物理特性（第一部分与第二部分）；大气扩散与传输；空气质量监测与排放评估；空气污染控制；室内空气污染。噪声污染研究：环境噪声预测；噪声评估；道路交通噪声；铁路交通噪声；施工噪声；实验室工作（声屏障；工业噪声测量）。
1. 水供应与污水系统（3周） 供水需求，原水的质量和数量；水资源类型；市政供水系统；市政污水的质量和数量；污水系统的类型；水和污水系统布局和设计的基本原则。 2. 水质控制与处理（7周） 便携水和污水排放的必要标准；水和污水处理系统的布局。水和污水处理系统中物理、化学和生物处理过程的基本原则。污水排放对受纳水体的影响。 3. 固体废物管理（3周） 市政固体废物的管理选项；废物最小化和回收；废物处理和处置。
1. 运筹学 (5 周) 线性规划，单纯形算法，灵敏度分析，最短路径和最大流问题，整数规划，分枝定界算法，运输问题的应用。 2. 概率与统计 (6 周) 随机变量，概率分布，样本分布和均值，中心极限定理，贝叶斯定理，统计推断，显著性和假设检验。 3. 数据收集与实验设计 (2 周) 实地数据和数据收集技术的使用，误差来源，样本大小的考虑；实验设计和分析技术。
