个人简介
丁发兴：男，1979年1月生，浙江瑞安人，工学博士，教授。2000年6月中南大学建筑工程本科毕业，2006年9月中南大学结构工程博士毕业。2006年10月晋升为副教授，2011年10月晋升为教授。曾先后获得教育部新世纪优秀人才支持计划和湖南省杰出青年基金资助，兼任高速铁路建造技术国家工程研究中心副主任、中国建筑金属结构协会检测鉴定加固改造分会常务委员、中国建筑学会建筑结构分会理事、中国钢结构协会预应力结构分会理事和湖南省装配式建筑工程技术研究中心副主任。
长期从事土木工程教学和科研工作，主持国家级项目各4项，省部级项目6项，横向项目10余项，发表科研论文270余篇，其中SCI收录论文140余篇，被引3000余次，H-Index 30，入选爱思唯尔2024“中国高被引学者”榜单， 2023和2024年度土木领域全球前2%科学家榜单；中文论文被引4000余次，入选2024中国知网高被引学者TOP1%榜单，出版专著3本，授权国家发明专利18项，获得软件著作权3项，参编行业标准5部，地方标准3部；主持住建部华夏建设科学技术一等奖1项，参与省级科技进步一等奖2项(2/8)，培养博士后1人，博士16人，硕士56人，获省优秀博士论文指导奖1次，省优秀硕士论文指导奖4次。
在材料强度理论、混凝土本构模型和组合结构抗震与抗火等领域取得成果：
(1)创建了材料损伤比强度理论。提出了应变服从弹性和非弹性分解假设，构建了单元体相对耗能率求极值计算模型，定义了描述材料破坏的损伤比参数，创建了损伤比强度理论并提出了压/拉损伤比参数计算方法。损伤比强度理论是Mises屈服理论的无量纲化和升级，适用于多类混凝土、岩石、(黄、砂、冻、水泥)土、冰川、沥青路面、铸铁等脆性材料和正交各向异性金属塑性材料。该理论揭示了非弹性体积膨胀导致脆性材料破坏且三轴高压下损伤比递减使体积膨胀减小导致脆性向塑性流动转变，而正交各向异性金属材料塑性体积收缩、不变或略膨胀导致屈服，实现了脆性与塑性、正交异性与各向同性强度理论的统一，解释了科拉超深井科学钻探钻头被卡、基础沉降、砂土液化和冰川行走等现象背后的天然材料塑性流动规律，为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供了理论依据，澳大利亚混凝土协会资深会员Sanjayan教授称为“损伤比强度理论”且“损伤比取值有效”，美国混凝土协会期刊评审专家评价混凝土损伤比强度理论“具有创新性和非常重要意义”。
(2)提出了基于损伤比强度理论的约束混凝土塑性-损伤模型。提出了由混凝土损伤比强度理论标定的膨胀角、二轴等压与单轴抗压强度比值、压拉子午线比值等三轴参数确定方法，建立了由立方体抗压强度、钢纤维掺量等参数确定的混凝土单轴力学性能指标计算方法，提出了上升段弹性模量不衰减且下降段考虑配箍率(或含钢率)约束作用对曲线下降缓和的单轴压/拉应力-应变骨架曲线以及考虑刚度与能量损伤相结合的弹性模量损伤变量计算方法，适用于普通混凝土、再生骨料混凝土、轻骨料混凝土、沙漠砂混凝土、钢纤维混凝土和地聚物混凝土。该模型结合三维实体元考虑了钢管混凝土界面滑移与被动非均匀约束作用的规律，具有收敛性好的优点，实现了复杂受力条件下混凝土与组合构件、节点、子结构和结构体系的静力、抗震和抗火性能塑性分析，被同行称为“丁发兴-余志武方法”广泛于ABAQUS软件中应用。
(3)研发了增强约束拉筋钢管混凝土墩柱构造与抗震技术。提出了拉筋钢管混凝土柱复杂受力计算方法、拉筋钢管混凝土桥墩和增强约束钢管混凝土框架-筒体结构抗震设计方法，揭示了拉筋既具有减少混凝土收缩、限制钢管受热受压膨胀和薄壁钢管局部屈曲，又具有降低界面滑移、直接约束混凝土、促进钢管抗弯与抗剪的综合效能，使得墩柱端压弯铰转为弯铰，提高了钢管混凝土墩柱耗能能力，提升了震时高铁列车行车安全。通过耗能部位钢管混凝土柱、框架梁、连梁和墙肢等增强约束实现梁柱、筒框协同耗能，提升了建筑结构抗倒塌能力。拉筋技术使得钢管混凝土柱抗弯承载力提升20-50%，抗弯刚度提升10%；桥墩和建筑结构抗震耗能能力提升40-100%，防倒塌能力提升40-100%。
(4)研发了增强约束拉筋钢管混凝土柱构造与综合防火技术。提出了增强约束拉筋钢管混凝土柱-组合梁空间框架结构三级防火保护设计方法，揭示了局部火灾下组合框架中钢梁具有悬链线效应、钢筋混凝土楼板先后具有倒拱与拉力摸效应、以及钢管混凝土框架柱具有轴力调幅效应等有利功效使得框架仅表现为柱侧向失稳和压垮等两种失效模式，且框架耐火极限略高于单根简支柱，钢管受热膨胀无约束作用，拉筋限制膨胀并直接约束混凝土而略微提高框架耐火极限，内部混凝土吸热使得钢管混凝土柱防火保护层厚度较钢梁低，以及钢梁防火保护有利于降低跨中挠度的结构综合防火原理。
1 科研项目
[1]中铁城建集团有限公司企业技术开发项目, 大型高铁站房增强约束组合结构体系关键技术研究与应用，2025/08 至 2028/12, 在研, 主持。
[2]中铁城建集团有限公司企业技术开发项目, 内拉筋钢管混凝土柱结构体系抗震性能与施工技术研究与应用, 2021/08 至 2025/12, 在研, 主持。
[3] 国家自然科学基金面上项目，51978664，带拉筋异形钢管混凝土柱-组合梁空间框架结构体系抗震耗能研究，2020/01-2023/12，已结题，主持。
[4] 湖南省自然科学杰出青年基金项目，2019JJ20029，装配式带拉筋异形钢管混凝土柱-组合梁空间框架结构体系，2019/01-2021/12，已结题，主持。
[5] 国家重点研发计划课题，2017YFC0703404，高层及大跨组合结构建筑抗震性能及设计方法研究，2017/07-2020/06，已结题，主持。
[6] 国家自然科学基金面上项目，51578548，局部火灾下多层钢-混凝土组合空间框架结构抗火性能与设计方法，2016/01-2019/12，已结题，主持。
[7] 国家科技支撑计划子课题，2011BAJ09B02，钢-混凝土组合结构城市桥梁抗震性能研究，2012/01-2015/12，已结题，主持。
[8] 国家自然科学基金青年项目，50808180，基于整体性能的钢管混凝土框架结构抗火分析与设计方法，2009/01-2011/12，已结题，主持。
2 著作教材
[1] 丁发兴,吴霞,余志武. 工程材料损伤比强度理论[M]. 北京:科学出版社, 2022.
[2] 丁发兴. 钢管混凝土轴压约束原理[M]. 北京:科学出版社, 2023.
[3] 丁发兴,余志武. ABAQUS结构非线性分析实例教程[M]. 北京:机械工业出版社,2025.
3 科研论文
[1] 吴霞,丁发兴(通讯),向平,等. 平面应力状态下正交异性金属损伤比屈服理论[J].中国科学:技术科学, 2023, 53(12): 2101- 2114..
[2] 丁发兴,吴霞,吕飞,等. 多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用[J]. 铁道科学与工程学报, 2025,22(02):690-711.
[3] 丁发兴,刘怡岑,吕飞, 等. 拉筋接触方式对高轴压比大尺寸钢管混凝土柱滞回性能影响试验研究[J].建筑结构学报, 2021,42(9):62-72.
[4]丁发兴, 卫心怡, 潘志成,等. 高轴压比方钢管混凝土柱-组合梁单边栓连刚接节点抗震性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2023,44(7)：105-115.
[5] 丁发兴,朱江,罗靓, 等. 钢-混凝土组合空间框架拟动力有限元分析[J]. 建筑结构学报, 2018,39(5): 18-26.
[6]Ding Faxing, Wu Xia, Xiang Ping, et al. New damage ratio strength criterion for concrete and lightweight aggregate concrete [J]. ACI Structural Journal,2021,118(6):165-178.
[7]Ding Faxing, Cao Zheya, Lyu Fei , et al. Practical design equations of the axial compressive capacity of circular CFST stub columns based on finite element model analysis incorporating constitutive models for high-strength materials[J]. Case Studies in Construction Materials, 2022, 16: e01115.
[8] Ding Faxing, Liu Yicen, Lyu Fei, et al. Cyclic loading tests of stirrup cage confined concrete-filled steel tube columns under high axial pressure[J]. Engineering Structures, 2020, 221：111048.
[9]Ding, Faxing; She, Luyu; Duan, Linli; Wang, Haicui; Pan, Zhicheng; Lei, Jianxiong. Experimental and analytical study on CFST column-steel beam joints with stiffening ring and stirrups under high axial compression ratio[J]. Journal of Building Engineering, 2024, 98: 111404.
[10] Xu Yunlong, Ding Faxing(共同通讯), Lyu Fei, et al. Study on dynamic performance of CFST column-composite beam frame structural system under strong earthquake[J]. Journal of Building Engineering, 2024, 94: 109970.
4 编制规程
[1] 参编中国工程建设标准化协会标准《钢-混凝土组合桥梁设计导则》(T/CECS 888-2021) (5/18)
[2] 参编中国工程建设标准化协会标准《周边叠合变阶预制混凝土楼板技术规程》(T/CECS 10286-2023) (2/33)
5 科研奖励
[1] 主持“增强约束钢管混凝土框架-筒体结构关键技术研究与应用”项目获住建部华夏建设科学技术一等奖，2025.2.13 (1/14)
[2] 主持“增强约束拉筋钢管混凝土柱抗震技术”项目获日内瓦国际发明展银奖，2024.5.31 (1/8)
[3] 参与“钢-混凝土组合结构抗震及稳定性的研究与应用”项目获湖南省科技进步一等奖, 2012.1.20 (2/12)
[4] 参与“自密实高性能混凝土技术的研究与应用”项目获湖南省科技进步一等奖, 2007.10.28 (8/12)
6 发明专利
[1] 丁发兴，龚永智，余志武. 方钢管内切环形箍筋约束高强混凝土柱，2015.1.14， ZL201210108806.3
[2] 丁发兴,王恩,王莉萍,吕飞,余玉洁. 一种钢管混凝土柱H型钢梁装配式刚接节点强梁强柱构造及施工方法， ZL201910825914.4
[3] 丁发兴. 一种带拉筋钢管混凝土浇筑体及施工方法. ZL 201811611379.4
[4] 丁发兴. 一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及施工方法. ZL 201811613030.4
[5] 丁发兴. 一种中空夹层钢管混凝土巨型柱及施工方法. ZL 201811611358.2
[6] 丁发兴,张亮亮,雷建雄,吕飞,王莉萍.一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能的结构及方法. ZL 2022111745578
[7] 刘鹏，丁发兴，余志武，陈颖，郭风琪，肖沐惕. 基于热桥隔断技术的装配式钢筋混凝土墙体结构，2017.9.19， ZL201610109440.X
[8] 龚永智，余志武，丁发兴. 一种周边叠合整体装配式楼板及其施工方法，2018.3.16， ZL201511029078.7
[9] 余志武，龚永智，丁发兴. 一种预制混凝土墙板及其构建的带暗框架的墙板结构体系，2018.1.2， ZL201511027997.0
[10] 余志武，邱则有，丁发兴. 现浇钢筋砼空心板，2012.11.28，ZL 201010152117.3
7 软件著作
[1] 丁发兴,卫心怡,许云龙. 混凝土单轴与钢材拉伸本构模型软件v1.0, 2021.09.02，2021SR1308981.
[2] 丁发兴,束舒东,吴霞, 等. 损伤比强度理论模型软件v1.0，2021.12.02，2021SR1958401.
[3] 吕飞,曹哲雅,丁发兴. 圆钢管混凝土柱自动优化设计软件v1.0，2022.06.07，2022SR1017474.
8 学生获奖
[1] 指导尹国安(2020年)获得湖南省优秀博士学位论文奖；
[2] 指导应小勇(2012年)、朱江(2020年)、吴霞(2023年)、刘怡岑(2023年)获湖南省优秀硕士学位论文奖；
[3] 指导付磊(2017年)、刘劲(2018年)、尹国安(2019年)、张涛(2020年)获得中南大学优秀博士学位论文奖；
[4] 指导张鹏硕士(2012年)、方常靖硕士(2017年)、朱江(2019年)、吴霞(2022年)、刘怡岑(2022年)获中南大学优秀硕士学位论文奖。
9 国际交流
与澳大利亚莫纳什大学(柏宇)、墨尔本大学(刘雪梅)、英国普利茅斯大学(成闪闪)、爱丁堡大学(黄韵儿)等有关海外高校加强装配式钢与组合结构技术合作与学术交流。
教育经历
[1] 1996.9-2000.6
中南大学 | 建筑工程 | 学士学位 | 本科
[2] 2000.9-2006.9
中南大学 | 土木工程-结构工程 | 博士学位 | 博士研究生毕业
工作经历
[1]
中南大学
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土木工程学院
|
建工系副主任
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教授
社会兼职
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[1] 2023.7-至今
全国装配式建筑产业专家库专家 -
[2] 2019.7-2024.6
中国建筑金属结构协会检测鉴定加固改造分会常务委员 -
[3] 2018.10-至今
中国建筑学会建筑结构分会理事 -
[4] 2017.9-至今
湖南省装配式建筑工程技术研究中心副主任
