同济大学
导师风采
蔡武强
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个人信息

Personal Information

  • 副教授
  • 导师类别:硕士生导师
  • 性别: 男
  • 学历:博士研究生
  • 学位:博士

联系方式

Contact Information

  • 所属院系:交通学院
  • 所属专业: 交通运输工程  、 土木工程  、 土木水利  、 交通运输
  • 邮箱 : caiwuqiang95@tongji.edu.cn
  • 工作电话 : -

个人简介

Personal Profile

蔡武强,男,汉族,四川射洪人,中共党员,同济大学土木工程学院(隧道及地下建筑方向)博士研究生毕业,获工学博士学位,现任同济大学交通学院副教授。

师从中国工程院梁文灏院士和朱合华院士,从事深部岩体力学与地下工程设计理论研究。成果被《Science》期刊列入中国高校十大科学突破之一(2020年),获中国产学研合作促进会科技创新成果一等奖(2025年),获中国岩石力学与工程学会(CSRME)优秀博士学位论文奖(2022年)、国际岩石力学与岩石工程学会ISRM“罗哈奖”提名奖、同济大学优秀博士学位论文奖、全国水工岩石力学优秀博士学位论文奖。

主持国家重点研发计划“川藏铁路”重点专项子课题、国家自然科学基金委青年科学基金项目等国家级/省部级纵向课题5项;发表SCI、EI论文40余篇,其中15篇发表于中科院一区Top期刊,3篇入选ESI高被引论文,6篇获同济大学高水平科研能力提升创新论文成果奖;申请/授权国家发明专利20余件。主办和主讲“岩体强度理论与深部工程应力控制”中英文理论培训班3次,培训超400人次;参与CHINA ROCK 2023、2004、2005上海中心会场组织工作;担任Int. J. Rock Mech.Min. Sci.、J. Rock Mech.Geotech. Eng.、Tunn. Undergr. SpaceTechnol.等10余本国内外行业顶刊独立审稿人;担任多项国内外行业重要学会学术兼职。


  • 研究方向Research Directions
深部岩体力学与地下工程设计,极端环境铁路隧道智能建造
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
科研项目

主持国家重点研发计划“川藏铁路”重点专项子课题、国家自然科学基金委青年科学基金项目等国家级/省部级纵向课题5项。


研究成果

代表论文:

[1]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua*, Liang Wenhao. Three–DimensionalTunnel Face Extrusion and Reinforcement Effects of Underground Excavations inDeep Rock Masses[J]. International Journal of Rock Mechanics and MiningSciences, 2022, 150: 104999. (中科院1区,Q1,Top,ESI高被引论文)

[2]     Cai Wuqiang, Su chenlong, Zhu Hehua, LiangWenhao, Mao Yaocai, Xu Jinfeng, Xu Chen. Elastoplastic Response of Deep TunnelExcavated in A 3D Hoek–Brown Rock Mass Considering Different Approaches for Obtaining Out–of–PlaneStress[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2023, 169: 105425. (中科院1区,Q1,Top)

[3]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua*, Liang Wenhao.Three-dimensional Stress Rotation and Control Mechanism of Deep TunnelingIncorporating Generalized Zhang–Zhu Strength-Based Forward Analysis[J]. Engineering Geology,2022, 308: 106806. (中科院1区,Q1,Top)

[4]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, Liang Wenhao,Wang Xiaojun, Wei Xiangyang, Su Chenlong. Post–peak dilatancy model for softrock and its application in a deep tunnel excavated in strain–softening rockmass[J]. Journal of Rock Mechanics and GeotechnicalEngineering, 2023,15(3): 683-701. (中科院1区,Q1,Top,中国科技期刊卓越行动计划领军期刊,ESI高被引论文)

[5]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua*, LiangWenhao*, Vu BaThao, Wu Wei. Physical and numerical investigation onnonlinear mechanical properties of deep-buried rock tunnel excavation unloadingunder complicated ground stresses[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2023, 138: 105197. (中科院1区,Q1,Top)

[6]     Cai Wuqiang*, Zhu Hehua, Liang Wenhao,Zhang Lianyang, Wu Wei. A New Version of the Generalized Zhang–Zhu StrengthCriterion and a Discussion on Its Smoothness and Convexity[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2021, 54(8):4265–4281. (Q1,Top)

[7]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua*, Liang Wenhao, Vu BaThao, Su Chenlong, Zhang Keshen, WangXiaojun. Three-dimensional Forward Analysis and Real-time Design of DeepTunneling Based on Digital In-situ Testing [J]. International Journal of MechanicalSciences, 2022, 226: 107385. (中科院1区,Q1,Top)

[8]     Su Chenlong, Cai Wuqiang*, Zhu Hehua. Elastoplasticsemi-analytical investigation on a deep circular tunnel incorporatinggeneralized Zhang-Zhu rock mass strength[J]. Computers and Geotechnics,2022, 150(4): 104926. (Q1)

[9]     Su Chenlong, Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, WuWei, Zhang Qi. Elastic perfect plastic rock mass analysis and equivalent GSIdetermination considering strain-softening behavior and three-dimensionalstrength[J]. Tunnellingand Underground Space Technology, 2023, 142: 105422. (中科院1区,Q1,Top)

[10]   Ma Yaocai, Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, Su Chenlong, Wang Xiaojun. Analyticalmethod for elastic-brittle-plastic analysis of a circular tunnel in a non-hydrostaticin-situ stress field considering the unified strength criterion[J]. AppliedMathematical Modelling, 2023, 121: 780–799. (Q1,Top)

[11]   Ma Yaocai, Cai Wuqiang*, Zhu Hehua, Su Chenlong, Wei Xiangyang.Plastic zone characteristics and rapid stability evaluation indexes of circulartunnels subjected to non-hydrostatic stress: A novel complex variable solutionincorporating 3D rock mass strength[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2024, 151: 105868.(中科院1区,Q1,Top)

[12]   Ma Yaocai, Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, Su Chenlong, Wei Xiangyang,Zheng Zhi, Pu Jian. The functional gradient reinforcement effect andstress-controlled mechanism of deep-buried tunnel surrounding rock in hightectonic in-situ stress zones[J]. Journalof Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2025. (中科院1区,Q1,Top)

[13]   Xu Jinfeng, Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, Wu Kui, Wang Anming, LyuCheng. Failure mechanism analysis and yielding support control method forasymmetric large deformation tunnels in squeezing rock: A case study[J]. Tunnellingand Underground Space Technology, 2025, 158: 106426.(中科院1区,Q1,Top)

[14]   Su Chenlong, Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, ZhangLianyang, Chen Haohua, Zhang Qi, Zheng Zhi. Comprehensive evaluation of three-dimensionalHoek–Brown strength criteria: Properties, applicability, and parameterreliability[J]. International Journal ofRock Mechanics and Mining Sciences, 2025, 194:106213.(中科院1区,Q1,Top)

[15]   蔡武强,梁文灏,朱合华*. 深埋岩体隧道开挖面三维非线性挤出效应分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2021, 40(9): 1868–1883.

[16]   朱合华,蔡武强*,梁文灏. GZZ岩体强度三维分析理论与深埋隧道应力控制设计分析方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2023, 42(1): 1–28.

[17]   蔡武强*. 岩体三维精细本构理论与深埋隧道应力控制设计分析方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2022, 41(11): 2376.(博士论文摘要)

[18]   朱合华,蔡武强,武威. 岩体隧道稳定三维精细化数值计算与分析[M]//龚晓南. 岩土工程计算与分析. 北京: 中国建筑工业出版社, 2021: 330–399.

代表专利:

[1]    蔡武强,朱合华,梁文灏,徐金峰,马耀财,武威,卫向阳,苏辰龙,王肖骏. 考虑围岩应力主轴旋转的深埋隧道主动控制支护设计方法[P]. 中国专利: 202310035358.7, 2023-01-10.(发明)

[2]    蔡武强,朱合华,徐金峰,梁文灏,武威,苏辰龙,马耀财,卫向阳. 一种考虑岩体三维强度的深埋隧道支护时机快速确定方法[P]. 中国专利: 202211652039.2, 2022-12-21.(发明)

[3]    马耀财,朱合华,蔡武强,卫向阳,苏辰龙. 一种深部硬岩隧道围岩稳定性三维动态量化评价方法[P]. 中国专利:202310099494.2, 2023-02-08.(发明)

[4]    苏辰龙,蔡武强,朱合华,卫向阳,马耀财,王肖骏. 一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法[P]. 中国专利:CN202410102981.4,2023-11-08.(发明)

[5]    马耀财,蔡武强,朱合华,武威,苏辰龙,卫向阳,王肖骏,蒲建. 一种高构造应力区深埋隧道围岩稳定性快速量化评价方法[P]. 中国专利.(发明)

[6]    马耀财,蔡武强,朱合华,武威,卫向阳,苏辰龙,蒲建,王肖骏. 一种穿越活动断裂带深埋隧道围岩功能梯度加固效应评价方法[P]. 中国专利.(发明)

[7]    徐金峰,李攀,蔡武强. 隧道增阻自适应支护体系的动态设计施工反馈方法及体系[P]. 中国专利:202311857912.6, 2023-12-29.(发明)

[8]    徐金峰,蔡武强,朱合华,马耀财,武威,卫向阳. 一种考虑岩体动力损伤的深埋隧道支护设计方法[P]. 中国专利: CN202411690732.8,2025-03-14.(发明)

[9]    郑志,苏国韶,蔡武强,罗操,江权. 高温高渗化学耦合下真三向动静组合剪切实验设备和方法[P]. 中国专利: 202310121773.4,2023-10-13.(发明)

[10] 郑志,李雪琪,朱合华,蔡永昌,蔡武强,潘鹏志,邱士利,丰光亮,苏国韶,黄书岭. 一种真三向应力下岩体时效-扰动耦合劣化非线性模型[P]. 中国专利: 202311857912.6, 2023-12-29.(发明)

[11] 郑志,李寿鑫,徐鼎平,丰光亮,蔡武强,杨永涛,刘学伟,高要辉,唐治,移根旺. 三维岩体结构面各向异性粗糙度识别、评估方法及装置[P]. 中国专利:202311679069.7, 2024-07-05.(发明)

[12] 郑志,杨镔力,郑虹,江权,潘鹏志,蔡武强,王兆丰,卢超波,熊春发. 真三轴下可溶岩酸化溶解过程多相渗流装置和使用方法[P]. 中国专利:CN202411432768.6, 2024-12-06.(发明)

[13] 郑志,李雪琪,胡大伟,陈炳瑞,蔡武强,沈园园,罗志佳,黄小华. 考虑侧向应力效应的岩体结构面三维破坏准则及构建方法[P]. 中国专利:CN202411432766.7, 2025-01-21.(发明)

[14] 郑志,杨镔力,郑虹,蔡武强,潘鹏志,陈炳瑞,王兆丰,裴书锋. 真三轴下静动力多向多方式组合加载剪切装置试验方法[P]. 中国专利.(发明)

[15] 郑志,马展鹏,郑虹,潘鹏志,蔡武强,王兆丰,裴书锋,卢高明. 真三轴下岩石结构面剪切破裂可视化渗流试验装置和方法[P]. 中国专利.(发明)

[16] 郑志,马展鹏,郑虹,陈炳瑞,裴书锋,徐鼎平,蔡武强,卢高明. 地震/蠕滑诱发隧洞复杂断层活化离心机试验设备和方法[P]. 中国专利.(发明)

[17]  郑志,孟祥勐,郑虹,陈炳瑞,蔡武强,苏国韶,张强,王伟. 地震降雨扰动耦合诱发高边坡滑塌离心机实验装置和方法[P]. 中国专利.(发明)


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