北京是一座历史与现代交融的国际超级大都市，既有气势恢宏的故宫古建筑群，也有巍峨入云的中国尊超高层建筑。建筑已成为北京一张闪亮的名片，既承载着深厚的文化底蕴，又展现出蓬勃的现代活力。另一方面，北京属于高烈度、高风险地震区，历史上曾发生过多次大震，如1679年的三河平谷8级地震，地震震中和北京城区烈度分别达到了11度和8度，造成紫禁城31处宫殿倒塌，死亡数万人。北京建筑大学土木学院在多项国家级科研项目和重大工程的支持下，在地震工程科研装备、建筑高性能隔震技术、地震韧性评估方法、古建筑抗震保护等方面取得了系列突破，为提升首都建筑地震韧性做出了应用的贡献。
一、建设国之重器，大型多功能振动台阵支撑抗震研究原始创新
随着社会经济的发展，更高建筑、更大跨度、更不规则的工程项目对抗震试验技术提出了新的要求，地震模拟振动台可对工程结构模型开展抗震、减震和隔震技术开展验证，对于提升工程韧性具有十分重要的意义。2024年5月，北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室顺利通过验收，标志着历时九年、投资近3亿元的科研重器全面建成。实验室共建有4台三向六自由度多功能振动台，台面尺寸5m×5m，单台载重60吨，频率范围0.1-100Hz，水平最大加速度1.5g，垂直最大加速度1.2g，综合性能在同类型设备中处于国际领先水平。振动台阵自建成以来，已完成国家重点研发计划项目、华龙一号、国和一号、海上风力发电机组、应县木塔、清华大学老图书馆等40余项科研项目。
图1 大型多功能振动台阵系统
二、突破卡脖子问题，高性能隔震技术提升建筑防灾减灾能力
在高烈度地震设防区，工程建设面临“建筑、结构、设备设施”三重保护的需求，学院师生创新发展了高性能隔震结构设计理论，构建了隔震结构多目标一体化设计技术，研发了系列功能可调控高性能隔震装置，提出了隔震建筑建设质量控制技术并主编系列标准，突破了隔震建筑设计和建设中面临的“设计理论缺乏适用性”、“设计技术缺乏系统性”、“关键装置缺乏高效性”和“质量控制缺乏规范性”等系列瓶颈难题，成果广泛用于北京地铁6号线、8号线和16号线上盖层间隔震建筑群等50余项重要工程，总面积达336万平方米，李爱群教授牵头完成的“高性能隔震建筑系列关键技术与工程应用”获2020年度国家科技进步二等奖。
三、人工智能加持赋能，科技创新服务冬奥场馆抗震韧性评估
人工智能技术的快速发展，为区域建筑群的地震韧性评估提供了新的途径。学院师生自主研发了基于深度学习的建筑地震灾害评估平台，实现地震动生成和震害分析一体化功能，可在震后30分钟内生成震害分布图和应急方案，建筑损伤预测准确率达90%以上，为建筑地震韧性评估和震后应急响应提供了高效和精确的技术支持。相关技术已在冬奥延庆赛区场馆地震韧性评估与提升中得到成功应用，并推广应用到北京儿童医院、友谊医院、积水潭医院等一批医院建筑群的地震安全性能评估。
四、交融历史文化与现代科技，抗震减灾技术服务古建筑保护
经多年努力，北京建筑大学形成了建筑遗产保护完整的学科布局和人才培养链条，已成为北京建筑遗产保护领域的“主力军”和国家建筑遗产保护领域的“王牌军”。土木学院在国家自然科学基金重点项目等支持下，提出了古建筑木结构“节点-构件-结构”一体化多尺度精细建模方法，开展了典型斗栱、榫卯、叉柱造、倾斜柱、木构架等一系列足尺模型抗震性能和加固试验，在古建筑木结构地震性能评估与保护方面取得了瞩目成果，目前正在围绕世界高度最高、历史最久、规模最大的应县木塔开展大比例模型振动台试验。相关成果获北京市科技进步一等奖、华夏建设科学技术一等奖等重要奖励，得到中央电视台、北京电视台等主流媒体的广泛关注。
今年7月中旬召开的中央城市工作会议部署了城市工作七个方面的重点任务，其中之一就是着力建设安全可靠的韧性城市，这标志着提升建筑韧性防灾能力已成为国家重大需求。面向未来，学院将深化科研创新，通过产学研协同，将抗震防灾这一优势方向做深、做实、做大、做强，为首都工程防灾减灾做出新的更大贡献。
