姓名:操金鑫

职称:副教授

电子邮件:jinxin@tongji.edu.cn

研究领域:

桥梁与结构风工程(研究方向包括:极端风灾模拟、结构龙卷风作用、新能源结构抗风、桥梁风振机理、植物流体力学、风振能量利用、基于性能的抗风设计方法等)

所属研究室:桥梁与结构抗风研究室

 

主要学历

       2002-2006, 同济大学土木工程学院土木工程专业本科, 工学学士.

       2006-2009, 同济大学桥梁工程系桥梁与隧道工程专业硕士研究生, 工学硕士.

       2009-2012, Tokyo Polytechnic University, Department of Architecture, Doctor of Engineering.

 

任职经历(包括国内外)

       2012-2013, Tokyo Polytechnic University, Wind Engineering Research Center, Global COE Researcher.

       2013-至今, 同济大学土木工程学院, 助理研究员、副教授.

 

主讲课程

       1. 本科生专业基础课《流体力学》.

       2. 本科生专业基础课《土木工程与土木工程师》.

       3. 本科生通识课《数据量化推理》.

 

研究方向

       近年来,我国龙卷风等特异风灾频发,而特异风灾对大跨桥梁、高速列车等重大交通基础设施,以及光伏电站等新能源设施的国内外研究尚属空白。结合国内首座龙卷风模拟器和多风扇主动控制风洞的设计研发工作,致力于特异风灾气流的物理再现和数值验证、特异风灾气流对大跨桥梁等线状结构作用效应与气动力模型、新能源设施抗特异风灾设计方法等方向的研究工作。取得的主要代表性成果包括:
       1. 极端风灾模拟设备研发:作为主要完成人参与研发了我国首座龙卷风模拟装置和可模拟复杂来流特性的多风扇主动控制风洞,完成了设备的性能验证和参数优化,再现了龙卷风等特异风场特性及其结构作用效应,提出了高精度龙卷风数值模拟器并研究了龙卷风对低矮结构风荷载的作用机理。以这两项重要先进设备为基础,参与筹建风工程国际合作联合实验室,参与多项国内外学术合作研究,推动了结构特异风效应研究的国内外学术合作和国际交流。
       2. 重大基础设施龙卷风作用:开展了国际上首个龙卷风对大跨度桥梁气动力作用的物理模拟实验和首个龙卷风对高速列车气动力作用的物理模拟实验,获得了大跨度桥梁断面和高速列车在龙卷风气流作用下的风荷载时空分布特征,建立了龙卷风对大跨度桥梁等线状结构风荷载作用物理模拟的关键相似准则,开展了大跨度桥梁和高速列车在龙卷风作用下的风致响应分析和安全评估预测。
       3. 新能源结构抗风性能与设计:针对国内外新能源设施缺乏相应的抗风设计标准的问题,系统开展了屋顶绿化系统风荷载物理识别、建立了其设计风荷载的简化算法,系统研究了屋顶光伏系统设计风荷载、明确了其风效应作用机理、建立了建筑附属结构物理实验可靠性准则。在此基础上,国际首次开展了龙卷风作用下大型光伏电站风荷载效应的系统实验研究,明确了局部强风作用对光伏组件风荷载的作用特征,确定了光伏组件抗龙卷风设计风荷载取值。

 

研究项目

       1. 国家自然科学基金项目, 龙卷风特殊风剖面及其荷载效应的多尺度模拟与数理模型 (51878504), 2019-2022, 主持.
       2. 国家自然科学基金项目, 屋顶光伏系统风荷载特性及其风致效应的机理研究 (51308414), 2014-2016, 主持.

       3. 国家自然科学基金项目, 非平稳极端风荷载作用下非线性桥梁风效应分析与试验 (51978527), 2020-2023, 参与.
       4. 国家自然科学基金项目, 建筑结构龙卷风荷载试验中关键相似参数和缩尺比影响的研究 (51878503), 2019-2022, 参与.
       5. 国家自然科学基金项目, 龙卷风等局地强风作用下网络型基础设施的局部损毁及灾害传播 (51720105005), 2018-2022, 参与.

       6. 上海市自然科学基金项目, 城市建筑屋顶新能源系统抗风性能评价与控制的关键问题研究 (13ZR1462300), 2013-2016, 主持.
       7. 教育部留学回国基金项目, 屋顶系统抗风性能研究方法及其在新能源结构中的应用 (教外司留 (2013) 1792号), 2013-2015, 主持.

 

学术兼职

       1. 中国空气动力学会风工程和工业空气动力学专业委员会, 委员、副秘书长 (2016-).
       2. 上海市土木工程学会, 会员.

 

荣誉奖励

       1. 2015, 上海市科技进步二等奖, 大型冷却塔结构风荷载效应和多目标优化及全过程分析, 排名第10.
       2. 2018, 同济大学土木工程学院2018届毕业生“我最喜爱的教师”称号.
       3. 2018, 首届中国空气动力学会青年优秀论文奖, 龙卷风对桥梁断面气动力系数影响的物理模拟.
       4. 2019, 桥隧产业产品及技术创新成果, 强/特异风对交通基础设施作用效应模拟技术与安全评估方法.

 

发表论文

       1. Fang Genshen, Cao Jinxin*, Yang Yongxin, Zhao Lin, Cao Shuyang, Ge Yaojun, 2020. Experimental Uncertainty Quantification of Flutter Derivatives for a P-K Section Girder and its Application on Probabilistic Flutter Analysis, Journal of Bridge Engineering 25(7): 04020034.
       2. 谭彪, 操金鑫*, 杨詠昕, 檀小辉, 葛耀君. 2020. 大跨度平行双幅桥面颤振性能干扰效应研究. 同济大学学报, 48(4): 490-497.
       3. Cao Jinxin*, Ren Shaolan, Cao Shuyang, Ge Yaojun, 2019. Physical simulations on wind loading characteristics of streamlined bridge decks under tornado-like vortices, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics 189: 56-70.
       4. 操金鑫*, 任少岚, 曹曙阳, 葛耀君. 2019. 大跨度桥梁龙卷风荷载物理模拟的关键相似参数. 空气动力学学报, 37(1): 107-114.
       5. Cao Shuyang, Wang Mengen, Cao Jinxin*, 2018. Numerical study on wind pressure on low-rise buildings induced by tornado-like flows, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics 183: 214-222.
       6. Cao Shuyang, Wang Mengen, Zhu Jinwei, Cao Jinxin*, Tamura Tetsuro, Yang Qingshan, 2018. Numerical investigation of effects of rotating downdraft on tornado-like-vortex characteristics, Wind and Structures 26(3): 115-128.
       7. Cao Jinxin*, Li Yezhan, Zhao Lin, Ge Yaojun, 2016. Principles of taking values of wind-induced interference factors for a group of large-scale cooling towers, Fundamental research in structural engineering: retrospective and prospective 1: 892-902.

       8. Cao Shuyang, Wang Jin, Cao Jinxin*, 2016. Characteristics of wind pressures on a cooling tower exposed to stationary and translating tornadoes with swirl ratio 0.54, Journal of Applied Science and Engineering 19(3): 285-292.
       9. Cao Shuyang, Zhang Enzhen, Sun Liming, Cao Jinxin*, 2015. Numerical study of wind profiles over simplified water waves, Wind and Structures 21(3): 289-309.
       10. Cao Jinxin*, Yoshida Akihito, Saha Proshit Kumar, Tamura Yukio, 2013. Wind loading characteristics of solar arrays mounted on flat roofs, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics 123: 214-225.
       11. Cao Jinxin*, Tamura Yukio, Yoshida Akihito, 2013. Wind tunnel investigation of wind loads on rooftop model modules for green roofing systems, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics 118: 20-34.
       12. Cao Jinxin*, Tamura Yukio, Yoshida Akihito, 2012. Wind tunnel study on aerodynamic characteristics of shrubby specimens of three tree species, Urban Forestry & Urban Greening 11, 465-476.
       13. Cao Jinxin*, Tamura Yukio, Yoshida Akihito, 2012. Wind pressures on multi-level flat roofs of medium-rise buildings, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 103, 1-15.
       14. 操金鑫*, 田村幸雄, 吉田昭仁. 2012. 阶梯形平屋顶及其参数对建筑屋面极值风压的影响. 振动与冲击, 31(9): 1-8.
       15. 操金鑫*, 赵林, 葛耀君等. 2009. 双曲圆截面建筑结构雷诺数模拟实践. 实验流体力学, 23(4): 46-50.

 

       欢迎有志于桥梁与结构风工程研究的青年学生报考,共同为国家土木工程防灾减灾事业贡献智慧和力量!

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