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陶慕轩
职称:长聘副教授,博士生导师
通信地址:北京市海淀区清华大学土木工程系
邮编:100084
电话:010-62796826
Email:taomuxuan@tsinghua.edu.cn
个人主页
教育背景
2003.08-2007.07 清华大学 土木工程系 土木工程专业 学士学位
2007.08-2012.07 清华大学 土木工程系 土木工程专业 博士学位
工作履历
2012.07-2014.12 清华大学 土木工程系 博士后
2014.12-2016.06 清华大学 土木工程系 讲师,硕士生导师
2016.07-2016.12 清华大学 土木工程系 助理教授,博士生导师
2016.12-2019.02 清华大学 土木工程系 准聘副教授,博士生导师
2017.03-至今 清华大学 土木水利学院 院长助理
2019.02-至今 清华大学 土木工程系 长聘副教授,博士生导师
开设课程
1. 混凝土结构设计(本科生课程)
2. 钢筋混凝土原理(研究生课程)
研究领域
陶慕轩博士在钢-混凝土组合结构领域具有非常广泛的研究兴趣,尤其针对组合结构在体系层面的推广应用在基础研究和关键技术研发方面正进行着深入的探索,研究主要聚焦于以下三个方面:
1. 组合结构体系中楼板组合效应的内在机理和设计方法
楼板组合效应是最能反映组合结构体系特点的力学行为,它是竖向与侧向荷载共同作用下面外与面内耦合作用的结果,只有透彻地理解其中复杂的力学机制,才有可能得到组合结构体系应用于地震区的科学设计方法。这项研究的最终目标是:组合框架梁的抗震设计方法
2. 结构体系精细化模拟的新型高效数值模型
一维和二维结构构件是结构体系中应用最广泛的两类构件,因此在传统一维纤维梁单元和二维分层壳单元的基础上进行发展创新,实现剪力滞后、剪切非线性、粘结滑移、裂缝宽度、冲切、剪切错动等一系列关键复杂效应的精细化模拟,将有助于开发出更强大的适用于结构体系的高性能数值仿真技术与软件平台。这项研究的最终目标是:结构体系非线性分析程序COMPONA-FIBER/SHELL
3. 高性能组合/混合结构体系的性能评价
组合/混合结构体系的类型非常繁多,除了工程中最常见的组合框架、组合框架-混凝土核心筒体系,还包括混合框架、重力-侧力系统相分离、采用新型高性能组合构件、采用耗能元件等组合/混合结构体系,要为这些体系找到科学合理的设计控制指标,必须以强大的结构体系综合性能评价技术作为支撑。这项研究的最终目标是:组合/混合结构体系综合性能定量评价指标
科研项目
1. 国家自然科学基金优秀青年科学基金:钢-混凝土组合结构(负责人,2018.1~2020.12)
2. 国家重点研发计划课题:装配式板柱钢结构体系建筑产业化技术与示范(负责人,2017.7~2020.12)
3. 国家自然科学基金面上项目:强震作用下组合框架楼板考虑面外组合作用的面内非线性行为研究(负责人,2019.1~2022.12)
4. 国家自然科学基金面上项目:高层组合结构体系精细化地震灾变模拟的高效模型研究(负责人,2014.1~2017.12)
5. 国家重点研发计划子课题:XXHSRGD(秘密项目,负责人,2016.10~2017.12)
6. 北京市自然科学基金面上项目:结构裂缝精细化模拟的基础理论与高效模型(负责人,2016.1~2018.12)
7. 清华大学自主科研计划项目:组合框架变形机制和破坏形态定量评价指标研究(负责人,2016.1~2018.12)
8. 工业装备结构分析国家重点实验室开放基金项目:工程结构的开裂机理及其全过程定量预测模型研究(负责人,2015.12~2017.10)
9. 中国博士后科学基金特别资助项目:组合结构体系抗震分析模型研究(负责人,2013.7~2014.6)
10. 中国博士后科学基金面上资助项目:考虑空间开裂耦合效应的组合框架体系楼板组合作用研究(负责人,2012.10~2014.6)
学术兼职
1. 中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会副秘书长
2. 中国大百科全书第三版土木工程卷土木工程结构分支学科编委
3. 世界交通运输大会(WTC)结构工程学部桥梁加固与维护学科“桥梁维修加固新材料的研发与应用”技术委员会联合主席
4. 参编规范标准:工程建设强制性(全文)国家规范《组合结构通用规范》(研编组成员)、行业标准DL《钢-混凝土组合结构设计规程》(编制组成员)、协会标准CECS《钢-混凝土组合桥梁设计指南》(编制组成员)、行业标准CJJ/T 272-2017《波形钢腹板组合梁桥技术标准》(主要审查人)
奖励与荣誉
科研项目获奖:
1. 2012年国家技术发明奖一等奖(排名第3)
2. 2018年国家科技进步奖一等奖创新团队(排名第4)
3. 2016年国家科技进步奖二等奖(排名第5)
4. 2015年天津市科技进步奖一等奖(排名第7)
5. 2014年中国铁路工程总公司科学技术奖二等奖(排名第3)
6. 2012年北京市科学技术奖三等奖(排名第4)
7. 2017年第十四届中国土木工程詹天佑奖(排名第6)
8. 2017年华夏建设科学技术二等奖(排名7)
9. 2010年詹天佑欧维姆预应力技术奖二等奖(排名第2)
10. 2018年“二十二冶杯”全国钢结构装配式建筑设计创新竞赛特等奖(排名第10)

学术论文获奖:
1. 2012年中国土木工程学会优秀论文奖一等奖(第一作者)
2. 2018年《建筑结构学报》创刊40周年40篇经典学术论文奖(第二作者)
3. 2018年Journal of Bridge Engineering-ASCE主编特别推荐新闻论文Editor’s Choice(通讯作者)
4. 2009年詹天佑欧维姆预应力优秀论文奖二等奖(第二作者)
5. 2017年第26届全国结构工程学术会议优秀论文一等奖(第一作者)

个人荣誉:
1. 2017年国家优秀青年科学基金
2. 2012年清华大学“学术新秀”
3. 2014年清华大学优秀博士后
4. 2010年首届教育部“博士研究生学术新人奖”
5. 2015年清华大学“骨干人才支持计划”
6. 2012年清华大学“博士后支持计划”
7. 2012年清华大学博士学位论文一等奖
8. 2012年北京市高等学校优秀博士毕业生
9. 2012年清华大学优秀博士毕业生
学术成果
1. Tao M X*, Nie J G. Fiber beam-column model considering slab spatial composite effect for nonlinear analysis of composite frame systems. ASCE Journal of Structural Engineering, 2014, 140(1): 04013039.
2. Ding R, Tao M X*, Nie J G, Mo Y L. Shear deformation and sliding-based fiber beam-column model for seismic analysis of reinforced concrete coupling beams. ASCE Journal of Structural Engineering, 2016, 142(7): 04016032.
3. Ding R, Nie X, Tao M X*. Fiber beam-column element considering flange contribution for steel links under cyclic loads. ASCE Journal of Structural Engineering, 2018, 144(9): 04018131.
4. Nie J G, Pan W H, Tao M X*, Zhu Y Z. Experimental and numerical investigations of composite frames with innovative composite transfer beams. ASCE Journal of Structural Engineering, 2017, 143(7): 04017041.
5. Nie J G, Tao M X*, Cai C S, Li S J. Deformation analysis of prestressed continuous steel-concrete composite beams. ASCE Journal of Structural Engineering, 2009, 135(11): 1377-1389.
6. Wang J J, Zhou M, Nie X, Fan J S, Tao M X*. Simplified design method for the shear capacity of steel plate shear-strengthened reinforced-concrete beams. ASCE Journal of Bridge Engineering, 2018, 23(11): 04018089.
7. Nie J G, Zhu Y J, Tao M X*, Guo C R, Li Y X. Optimized prestressed continuous composite girder bridges with corrugated steel webs. ASCE Journal of Bridge Engineering, 2017, 22(2): 04016121.
8. Tao M X*, Nie J G. Multi-scale modeling for deformation mechanism analysis of composite joint substructures. Engineering Structures, 2016, 118: 55-73.
9. Zhou M, Xu L Y, Tao M X*, Fan J S, Hajjar J F, Nie J G. Experimental study on confining-strengthening, confining-stiffening, and fractal cracking of circular concrete filled steel tubes under axial tension. Engineering Structures, 2017, 133: 186-199.
10. Tao M X*, Fan J S, Nie J G. Seismic behavior of steel reinforced concrete column-steel truss beam hybrid joints. Engineering Structures, 2013, 56: 1557-1569.
11. Nie J G, Tao M X*. Slab spatial composite effect in composite frame systems. I: Effective width for ultimate loading capacity. Engineering Structures, 2012, 38(5): 171-184.
12. Nie J G, Tao M X*. Slab spatial composite effect in composite frame systems. II: Equivalent stiffness and verifications. Engineering Structures, 2012, 38(5): 185-199.
13. Tao M X*, Nie J G. Element mesh, section discretization and material hysteretic laws for fiber beam-column elements of composite structural members. Materials and Structures, 2015, 48(8): 2521-2544.
14. Ding R, Tao M X*, Zhou M, Nie J G. Seismic behavior of RC structures with absence of floor slab constraints and large mass turbine as a non-conventional TMD: a case study. Bulletin of Earthquake Engineering, 2015, 13(11): 3401-3422.
15. Pan W H, Tao M X*, Nie J G. Fiber beam-column element model considering reinforcement anchorage slip in the footing. Bulletin of Earthquake Engineering, 2017, 15(3): 991–1018.
16. Wang J J, Tao M X*, Nie X. Fracture energy-based model for average crack spacing of reinforced concrete considering size effect and concrete strength variation. Construction and Building Materials, 2017, 148: 398-410.
17. Xu L Y, Nie X, Tao M X*. Rational modeling for cracking behavior of RC slabs in composite beams subjected to a hogging moment. Construction and Building Materials, 2018, 192: 357-365.
18. Nie J G, Tao M X*, Cai C S, Chen G. Modeling and investigation of elasto-plastic behavior of steel-concrete composite frame systems. Journal of Constructional Steel Research, 2011, 67(12): 1973-1984.
19. Xu L Y, Tao M X*, Zhou M. Analytical model and design formulae of circular CFSTs under axial tension. Journal of Constructional Steel Research, 2017, 133: 214-230.
20. Zhou M, Fan J S, Tao M X*, Nie J G. Experimental study on the tensile behaviour of square concrete-filled steel tubes. Journal of Constructional Steel Research, 2016, 121: 202-215.
21. Tao M X*, Nie J G, Fan J S, Pan W H, Wang J J, Liu C. Development trends and path for China’s civil and structural engineering science and technology to 2035. Strategic Study of Chinese Academy of Engineering, 2017, 19(1): 79-85.
22. 陶慕轩, 丁然, 潘文豪, 许立言, 周萌, 聂建国. 传统纤维模型的一些新发展. 工程力学, 2018, 35(3): 1-21.
23. 陶慕轩, 聂建国, 樊健生, 潘文豪, 汪家继, 刘诚. 中国土木结构工程科技2035发展趋势与路径研究. 中国工程科学, 2017, 19(1): 67-73.
24. 聂建国, 陶慕轩. 采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的原理. 建筑结构学报, 2011, 32(10): 1-10.
25. 聂建国, 陶慕轩. 采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的应用. 建筑结构学报, 2011, 32(10): 11-20.
26. 聂建国, 陶慕轩, 吴丽丽, 聂鑫, 李法雄, 雷飞龙. 钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展. 土木工程学报, 2012, 45(6): 110-122.
27. 聂建国, 陶慕轩, 聂鑫, 樊健生, 张振学, 汤洪雁, 朱力, 李一昕. 抗拔不抗剪连接新技术及其应用. 土木工程学报, 2015, 48(4): 7-14+58.
28. 聂建国, 陶慕轩, 黄远, 田淑明, 陈戈. 钢-混凝土组合结构体系研究新进展. 建筑结构学报, 2010, 31(6): 34-43.
29. 聂建国, 陶慕轩, 樊健生, 卜凡民, 胡红松, 马晓伟, 李盛勇, 刘付钧. 双钢板-混凝土组合剪力墙研究新进展. 建筑结构, 2011, 41(12): 52-60.
30. 聂建国, 陶慕轩. 大跨钢-混凝土空间组合结构的研究与应用. 空间结构, 2009, 15(4): 17-24.
31. 聂建国, 陶慕轩, 樊健生, 赵洁, 张晓光, 田春雨. 钢-混凝土组合结构在桥梁加固改造中的应用研究. 防灾减灾工程学报, 2010, 30(S): 335-344.