单位：兰州交通大学土木工程学院

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兰州交通大学

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2、个人信息

民 族：汉族 

性 别：男

籍 贯：山东省潍坊市 

出生年月：1988年2月

职 称：副教授 

学 位：博士（后）

3、教育背景

（1）2016年9月—2019年12月博士桥梁与隧道工程兰州交通大学

（2）2013年9月—2016年6月硕士桥梁与隧道工程兰州交通大学

（3）2009年9月—2013年6月学士土木工程 烟台大学

4、职业经历

（1）2025年2月—2025年7月国内访问学者重庆大学（导师：杨庆山教授）

（2）2020年12月—2024年11月博士后防灾减灾工程中国科学院大学（导师：屈建军研究员）

（3）2021年12月—至今 兰州交通大学土木工程学院 副教授

（4）2020年1月—2021年12月兰州交通大学土木工程学院 讲师

（5）2016年12月—2019年12月 兰州交通大学土木工程国家级实验教学示范中心助教

5、研究领域及方向

桥梁工程及结构工程：混凝土构筑物的耐久性研究；寒旱区防灾减灾工程：钢结构和混凝土涂层的工程防护技术；交通基础设施工程：铁路、公路等沿线风沙环境的防护工程；新能源工程：光伏/热结构的抗风性能研究等。

甘肃省土木建筑协会会员，甘肃省12届鉴定加固委员会成员；中国治沙暨沙业学会第二届防沙新材料专业委员会委员；《International Soil and Water Conservation Research》、《Construction and Building Materials》、《Applied Energy》、《Sustainable Energy Technologies and Assessments》、《Physics of Fluids》、《Catena》、《Journal of Cleaner Production》、《Journal of Central South University》、《Structural Concrete》、《Journal of Arid Land》、《Frontiers inEnvironmental Science》、《Case Studies in Construction Materials》、《Results in Engineering》、《Journal of Mountain Science》、《AIMS Environmental Science》、《铁道学报》、《振动与冲击》等20多个期刊审稿人。

6、主要论文

（1）英文文章

[1]Kai Zhang,Wenliang Li, Benli Liu*, Yanhua Zhao,et al. Deterioration patterns and damage models of bond-slip performance at the CFRP-concrete interface under wind-sand erosion conditions. Construction and Building Materials. 2025,505:144721.（中科院1区Top）

[2]Kai Zhang,Haoliang Cheng,Benli Liu,Yanhua Zhao, et al.Investigating the damage mechanism of concrete in Alpine Gobi under the combined action of freeze-thaw cycles and wind-blown sand and gravel.Case Studies in Construction Materials. 2026,e05788.（中科院2区）

[3]Kai Zhang,Zhiyu Chen,Xingxin Zhang*, et al.Characterization of wind-dust pressure distribution in the near-wall region of a trough solar collector. Physics of Fluids. 2025,37(10): 113316.（中科院2区）

[4]Kai Zhang, Guangyu Yan, Benli Liu*, Yanhua Zhao, et al.Low-carbon desert sand concrete for sustainable engineering: synergisticresistance to freeze-thaw cycles and aeolian sand-gravel flows erosion. Construction and Building Materials. 2025,495:143492.（中科院1区Top）

[5]Kai Zhang,Haoliang Cheng,Xingxin Zhang*, Yanhua Zhao, et al.Study on the evolution and coupling mechanism of wind-sand flow erosion resistance of aeolian sand concrete in cold regions: Laboratory experiments and numerical simulation.Case Studies in Construction Materials. 2025,23:e05245.（中科院2区）

[6]Kai Zhang, BoYang, Benli Liu*, Yanhua Zhao, et al. Study on erosion resistance experimental and mathematical modeling of Nano-silicaconcrete in gravelly Gobi windy area.Case Studies in Construction Materials. 2025,23:e05046.（中科院2区）

[7]Kai Zhang, Tang Yuyao, Peng Liuliu*, et al. Numerical study on wind load characteristics of photovoltaic modules with sand barriers.Physics of Fluids. 2025,37(7):075203.（中科院2区）

[8]Qingyang Wu,KaiZhang*, Yonghui Yu, Yanhua Zhao, et al.Exploring theabrasionresistance andmechanisms ofaeoliansandconcretesubjected towind-drivengravel ingobihigh-energyarea.Construction and Building Materials. 2025,486:141924.（学生一作，中科院1区Top）

[9]Yu Yonghui,Kai Zhang, Liu Benli*, Jin Wenqiang, et al.Erosion mechanism and mathematical model of CFRPs in wind-grit flow environments. Construction and Building Materials. 2025,458:139489.（学生一作，中科院1区Top）

[10]Kai Zhang, Tian Jianjin, Liu Benli, Zhang Hailong, et al. Numerical simulation analysis of dust deposition characteristics and effects onparabolic trough solar collector.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2025,261:106086.（中科院2区Top）

[11]Kai Zhang,Yu Yonghui, Zhao Yanhua, Yang Bo, et al. Study on erosion damage of aeolian sand concrete by wind-grit flow in Gobi gale area:laboratory experiment and numerical simulation.Case Studies in Construction Materials. 2025,22:e04420.（中科院2区）

[12]Kai Zhang *, Yu Yonghui,Zhao Haitao, Yang Bo, et al. Research on erosion wear resistance of graphite/epoxy resin coating under strongwindblown sand and grit flow. Wear.2025,564-565:205700.（中科院2区）

[13]Zhao Yanhua,Kai Zhang*,Guo Aojun, et al.Predictive Model for Erosion Rate of Concrete Under WindGravel Flow Based on K-Fold Cross-Validation Combined withSupport Vector Machine.Buildings, 2025,15:164.（中科院3区）

[14]Zhao Yanhua, Yang Bo,Kai Zhang *, Guo Aojun, et al.Machine Learning Models for Predicting Freeze–Thaw Damage of Concrete Under Subzero Temperature Curing Conditions.Materials. 2025,18:2856.（中科院3区）

[15]Kai Zhang *, Chen Yisheng, Yu Yonghui, Yangbo, et al.The performance and mechanism of abrasion damage of steel structure coatings under the action of wind gravel flow: laboratory experiments and numerical simulation. Tribology International. 2024,191:109089.（中科院1区Top）

[16]Kai Zhang, Guo Aojun, Yang Bo, Liu Benli*, et al.Study on the resistance of basalt fiber concrete to erosion of building structure by windgravel flow. Construction and Building Materials. 2024,451:138761.（中科院1区Top）

[17]Kai ZhangWang Zhenghui, Han Guowen, Tian Jianjin, Zhang Hailong, Tan Lihai*.Aeoliansaltation over plateau gobi: Field studies in the Zhongzaohuo gobi area, NortheasternTibetan Plateau, China.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2024,250:105763.（中科院2区Top）

[18]Kai Zhang, Zhang Hailong, Liu Benli*, et al.Numerical simulation study on the impact of wind-blown sand action on the loading of photovoltaic systems. Physics of Fluids.2024, 36(7): 075166.（中科院2区）

[19]Kai Zhang *, Zhao Peiwen, Zhao Jianchang, Zhang Xingxin. Protective effect of multi-row HDPE board sand fences: A wind tunnel study. International Soil and Water Conservation Research. 2021,9:153-165.（中科院1区Top）

[20]Kai Zhang *,Ni Hedian, Tian Jianjin, Yang Bo, Guo Aojun. The damage mechanism of concrete under the action of erosion by wind gravel flow: Laboratory test and numerical simulation.Case Studies in Construction Materials. 2024,20:e02893.（中科院2区）

[21]Kai Zhang, Tian Jianjin, Wang Zhenghui,Zhang Hailong,Zhang Xingxin.Protective benefit of folded linear HDPE board sand fences along Golmud-Korla Railway: Field observation and wind tunnel studies. Journal of Mountain Science, 2024,21(7):2206-2219.（中科院3区）

[22]Kai Zhang,Wang Zhenghui, Tian Jianjin, Zhang Hailong, Liu Yonghe. Numerical simulation study of flow field, deposition and erosion characteristics around bridge-road transition section. Journal of Mountain Science, 2024(5):1491-1508.（中科院3区）

[23]Kai Zhang, Zhang Hailong, Tian Jianjin, et al. Flow field, sedimentation, and erosion characteristics around folded linearHDPE sheet sand fence: Numerical simulation study. Journal of Mountain Science, 2024,21(1):113-130.（中科院3区）

[24]Kai Zhang, Zhang Peili, Tian Jianjin, Zhang Hailong, et al. Numerical simulation study of sand sedimentation and erosion characteristics around HDPE sheet sand barrier under different wind angles. Journal of Mountain Science, 2024,21(2) :538-554.（中科院3区）

[25]Kai Zhang*, Feng Zhiwei, Yu Yonghui, Yangbo, et al. Concrete erosion mechanism and model research under the action of wind gravel flow in Gobi gale area. Construction and Building Materials. 2023,409:133940.（中科院1区Top）

[26]Kai Zhang, Guo Aojun, Yu Yonghui, Yang Bo, et al. Freeze-thaw damage degradation model and life prediction of air-entrained concrete in multi-year permafrost zone. Materials. 2023,16:7703.（中科院3区）

[27]Kai Zhang, Tian Jianjin,Qu Jianjun, Zhao Liming, Li Sheng. Sheltering effect of punched steel plate sand fences for controlling blown sand hazards along the Golmud–Korla Railway: Field observation and numerical simulation studies. Journal of Arid Land, 2022,14(6):604-619.（中科院3区）

[28]Zhang Kai, Qu Jianjun, Zhang Xingxin, Zhao Liming, Li Sheng. Protective efficiency of railwayArbor-Shrub windbreak forest beltsin gobi regions: Numerical simulationand wind tunnel tests. Frontiers in Environmental Science, 2022,10:885070.（中科院3区）

[29]Kai Zhang, Zhao Liming, Zhang Hailong, Guo Aojun, Yang Bo, Li Sheng.Numerical simulation on flow field, wind erosion and sand sedimentationpatterns over railway subgrades. Journal of Mountain Science, 2022, 19(10):2968-2986.（中科院3区）

[30]Kai Zhang, Zhang Hailong, Deng Yuhui, et al. Effects of sand sedimentation and wind erosion around sand barrier: Numerical simulation and wind tunnel test studies. Journal of Mountain Science, 2023,20(4):962-978.（中科院3区）

[31]Kai Zhang, Tian Jianjin, Zhao Yanhua, et al.Protective benefits of HDPE board sand fences in an environment withvariable wind directions on Gobi surfaces: wind tunnel study. Journal of Mountain Science, 2024,21(10):3353-3367.（中科院3区）

[32]Yanhua Zhao, Zexi Dai,Kai Zhang*, et al. Study on the deposition and erosion mechanisms of railwayprotection systems in wind and sand environments: Based onthe coupling effects of sand retaining dike and sandintercepting ditch. Sustainability, 2026,18:187.（中科院3区）

[33]Tan Lihai,Zhang Kai, Wang Hongtao, An Zhishan, Wang Tao. Vertical Sand Flux Density and Grain-SizeDistributions forWind-Blown Sand Over a Gobi Surfacein Milan, Southern Xinjiang, China. Frontiers in Environmental Science, 2022,10:859631.

[34]Tan Lihai, An Zhishan,Zhang Kai. Intermittent aeoian saltation over a gobi surface: threshold, saltation layer height, and high-frequency variability. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2020,125(1): e2019JF005329.

[35]Tan Lihai, Qu Jianjun, Wang Tao,Zhang Kai, An Zhishan. Field observation evidence for konk points in the vertical kinetic energy flux profiles of wind-blown sand over gobi and its significance. Geophysical Research Letters, 2021, 1-9.

[36]Wang Tao, Qu Jianjun, Tan Lihai,Zhang Kai, Shi Boyuan. Aeolian sediment transport over the Gobi with high gravel coverage under extremely strong winds in the Hundred Miles windy area along the Lanzhou-Xinjiang High-Speed Railway. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2022, 220:104857.

（2）中文文章

[1]张凯,田建锦,张海龙等.风沙流作用下插板式挡沙堤与截沙沟防护效果数值模拟研究[J].中国铁道科学,2025,46(5):111-125.（EI收录）

[2]张凯,王起才,杨子江等.多年冻土区引气混凝土抗压强度及抗冻性研究[J].铁道学报,2019,41(05):156-161.（EI收录）

[3]张凯,王起才,张兴鑫等.格库铁路HDPE板栅栏有效防护距离[J].交通运输工程学报,2020,20(05):105-115.（EI收录）

[4]张凯,赵沛雯,张兴鑫等.风速廓线形式对HDPE板高立式沙障风沙流场的差异性研究[J].铁道学报,2020,42(09):143-149.（EI收录）

[5]张凯,杨子江,王起才等.格库铁路HDPE板沙障孔隙率与有效防护距离关系[J].中国铁道科学,2019,40(05):16-21.（EI收录）

[6]张凯,王起才,杨子江等.新建格库铁路HDPE板高立式沙障防风效益数值模拟研究[J].铁道学报,2019,41(03):169-175.（EI收录）

[7]张凯,赵礼明,邓育辉等.大风区高速铁路路基双侧挡风墙周围沙粒沉积数值模拟研究[J].铁道学报,2024,46(06):149-156.（EI收录）

[8]张凯,邓育辉,张海龙等.兰新高铁铁路开孔挡风墙周围沙粒沉积与侵蚀特征数值模拟研究[J].铁道学报,2024,46(07):155-161.（EI收录）

[9]王起才,张凯,王庆石.-3℃养护下引气混凝土渗透性能与孔结构特性.材料导报,2015,29(14):131-134+139.（EI收录）

[10]张凯,王庆石,王起才等.在等强度下-3℃与标准养护环境引气混凝土渗透性能与孔结构的关系[J].硅酸盐通报,2015,34(12):3551-3556.

[11]张凯,王起才,李盛等.明洞顶回填水泥改良黄土力学特性研究[J].公路工程,2015,40(05):32-35+39.

[12]张凯,王起才,杨子江等.季节性活动层中混凝土强度与抗冻性显著性分析及预测模型研究[J].硅酸盐通报,2019,38(08):2384-2390.

[13]张凯,王起才,王庆石等.含气量对低温养护下混凝土孔结构的研究[J].混凝土,2015(04):49-52.

[14]张凯,王起才,王庆石等.含气量对混凝土早期强度的研究[J].混凝土,2015(03):27-30.

[15]张凯,王起才,王庆石等.含气量对低温养护下混凝土早期实际强度及抗冻性能的影响研究[J].硅酸盐通报,2015,34(03):677-683.

[16]张凯,王起才,王庆石等.3℃养护下引气混凝土早期强度及抗冻性能研究[J].工业建筑,2015,45(02):5-9.

[17]王庆石,张凯,王起才等.低温养护下引气混凝土的孔结构对力学性能及耐久性能影响研究[J].硅酸盐通报,2015,34(08):2095-2099.

[18]张凯,王起才,王庆石等.引气剂对混凝土性能的研究[J].公路工程,2015,40(06):21-23+50.

[19]张凯,杨子江,王起才等.-3℃养护下灌注桩引气混凝土抗压强度及抗冻性研究[J].兰州交通大学学报,2018,37(06):20-25+48.

[20]张兴鑫,张凯,史博源等.流动沙丘区公路路基风沙流场数值模拟及路面沙害形成机制[J].干旱区研究,2021,38(04):1184-1191.

[21]张兴鑫,张凯,赵礼明等.格库铁路桥路过渡段风沙流场数值模拟[J].北京林业大学学报,2022,44（02）:75-81.

[22]张凯,王起才,杨子江等.多年冻土季节活动层区引气混凝土孔结构演变规律与抗冻性研究[J].硅酸盐通报,2019,38(03):609-614.

7、授权专利

[1]张凯,于永辉,田建锦,张海龙,王正辉,郭奥军,杨柏,赵海涛,李文良.风沙冲蚀多相调节实验装置和方法,发明专利,申请号:202411044142.8.

[2]张凯,王起才,杨子江,薛彦瑾等.一种具备数据自动采集功能的风沙采集测量系统,实用新型专利,2020.4.10.专利号：ZL201920652850.8.

[3]张凯,辛超波,陈志宇,张怀志,成浩亮,李仲茂,赵彦华,刘永河.一种再生玻璃纤维地聚物混凝土材料及其制备方法,发明专利,申请号:2025110689786.

[4]张凯,辛超波,成浩亮,张宸淏,杨若瑄,马杰,张丽丽,徐小童,杨一帆,孟瑞,于浩.风沙冲蚀多相调节实验装置,实用新型专利,申请号:2025211592980.

[5]张凯,刘永帅,成浩亮,辛超波,杨若瑄,马杰,张丽丽,孟瑞,于浩.插板式挡沙堤挡沙防风体系,实用新型专利,申请号:202521152304X.

[6]张凯,李文良,张宸淏,杨若瑄,马杰,张丽丽,孟瑞,于浩,郭超,李子路,徐小童,杨一帆.多功能梯度式集沙仪,实用新型专利,申请号:2025211548831.

[7]张凯,闫光宇,成浩亮,辛超波,郭超,李子路,徐小童,杨一帆,张宸淏.自动称重式多方位集沙仪,实用新型专利,申请号:2025211549020.

[8]安志山,张克存,张凯,张宏雪,牛清河,谭立海,王涛.一种辅助风沙治理方法、系统及电子设备,发明专利,专利号:ZL202211008317.0.

[9]于本田,李盛,谢超,张凯等.一种混凝土组合梁,2020.9.2.专利号:ZL202020051715.0 U.

8、科研项目

[1]国家自然科学基金，高原稀薄空气条件下戈壁风沙输移特性与铁路路基沙害形成机理（42461011），2025.01－2028.12，主持

[2]甘肃省杰出青年基金，高原戈壁铁路风沙灾害形成机理与防治，2026.1－2028.12，主持

[3]甘肃省重大专项计划项目子课题，退役风机叶片高值化、绿色化利用关键技术研究及示范应用，2026.1－2028.12，主持

[4]中国铁路兰州局集团有限公司，酷旱大风环境下铁路风积沙混凝土基础设施抗风沙砾流冲蚀机制及防治技术（2025268），2025.9－2025.12，主持

[5]兰州市青年科技人才创新项目，“双碳背景”下沙区大型集中式光伏电站风沙尘与光伏板互馈机理研究（2023-QN-28），2023.11－2025.11，主持

[6]中国博士后科学基金面上项目，高原沙砾质戈壁风沙输移动力过程及铁路路基沙害形成机理（2021M703466），2021.12－2024.11，结题，主持

[7]甘肃省博士后资助项目，高原戈壁铁路路基沙害形成机理研究—以格库铁路青海段为例，2023－2024，结题，主持

[8]兰州交通大学基础研究拔尖人才项目，戈壁特大风区近地表输移动力过程及路基沙害形成机理研究，2022.12－2025.09，结题，主持

[9]甘肃省高等学校创新基金项目，高风能高含沙量戈壁地区铁路沙害形成机制研究（2023A-045），2023.02－2025.02，结题，主持

[10]土木工程学院优秀团队培养计划项目，2020－2023，结题，主持

[11]甘肃省自然基金，高海拔沙砾质戈壁区铁路沙害形成机理及体系模式研究（20JR10RA231），2021.2－2023.1，结题，主持

[12]甘肃省高等学校创新基金项目，格库铁路青海段戈壁大风区风沙灾害形成机理及防治研究（2020A-45），2020－2022，结题，主持

[13]校级自然科学基金，冷水迁移冰晶聚胀对冻土灌注桩混凝土损伤机理及控制技术研究（2018016），2019－2021，结题，主持

[14]国家自然科学基金，冻土区季节活动层钻孔灌注桩等强度混凝土孔结构劣化演变及抗冻耐久性控制研究（51768033），2018－2021，主要参与

[15]国家青年科学基金，钻孔灌注桩混凝土水化热与冻土环境耦合作用下时变温度场研究（51808272），2019－2021，参与

[16]青藏铁路公司项目，新建铁路格尔木至库尔勒（青海段）工程全线风沙流监测，（QZ-GKTL-2017-002），2017－2018，600万，主要参与

9、科研获奖

（1）铁路高填土隧洞结构减载及初衬结构性能优化关键技术与工程应用，中国铁道学会科学技术奖，三等奖，2023.

（2）沙漠地区重载铁路修筑关键技术及防沙体系研究，中国公路建设行业科技进步奖，三等奖，2023.

（3）甘肃干寒地区桥梁混凝土材料与结构耐久性及全寿命关键技术及应用，甘肃省科技进步奖，三等奖，2017.

（4）高海拔高寒大温差恶劣环境下高速铁路混凝土耐久性及建造关键技术研究，中国铁道学会一等奖，2019.

（5）兰州市轨道交通1号线车辆段运用库上盖开发系列技术，甘肃省土木建筑学会科学技术二等奖，2021.

（6）盐渍土地区CFRP加固混凝土的关键技术研究，甘肃省土木建筑学会科学技术三等奖，2021.

（7）2019-2020学年甘肃省优秀博士学位论文奖.

（8）2019-2020学年兰州交通大学优秀博士学位论文奖.

（9）甘肃省高等学校省级线下一流课程，2022.

（10）甘肃省土木建筑协会科技英才奖，2024.

10、培养学生

国家奖学金：赵礼明（2020级）、田建锦（2022级）、王正辉（2022级）、张海龙（2022级）、唐玉尧（2023级）、成浩亮（2024级，研二）

校级优秀论文：郭奥军（2022级）、田建锦（2022级）、王正辉（2022级）、张海龙（2022级）

省级优秀论文：田建锦（2022级）、张海龙（2022级）

（每年招博士生1~2名，硕士生4~5名左右。谢绝混学历者！）