北京作为一座具有三千多年建城史、八百多年建都史的历史名城，建筑遗产类型多样、数量庞大，不仅拥有故宫、长城、天坛等世界文化遗产，还包括大量的历史街区、传统四合院以及近现代重要史迹。这些建筑遗产因长期承受环境侵蚀、材料老化和动静力荷载的影响，结构安全隐患问题不容忽视。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，运用先进的智能检测和健康监测技术，精准“把脉”结构服役性能，为保障首都建筑遗产的安全性、适用性和耐久性做出了应有的贡献。
一、科技赋能长城保护，全面开展长城建筑材料力学性能测试
万里长城体现了我国古代工程技术的非凡成就，是劳动人民的智慧结晶。长城北京段绵延长达629千米，是首都建筑遗产的重要组成，然而其建筑材料的力学性能一直未经过系统、科学的检测，一直是个“谜”。为给长城的修缮保护提供基础数据支撑，学院师生对长城青砖与灰浆多次开展了现场原位无损检测，并对内部填土、青砖和灰浆等力学性能进行了室内测试，系统获取了弹性模量、强度等关键力学参数。以此为基础，开展了长城结构抗倒塌精细数值模拟，为长城安全评估和修缮保护奠定了科学基础。该系列工作被北京电视台《北京新闻》《这里是北京》等栏目多次报道，获得社会各界的广泛好评。
二、突破多学科交叉壁垒，智能检测技术保障古桥结构安全
为更好地服务北京中轴线上的古桥保护、开放与新生，学院师生综合运用三维激光扫描、雷达探测和超声波探测等多种无损检测方法，获取了详尽的桥梁结构和材质数据，通过与建筑信息模型、多尺度数值模拟等技术结合，研发形成了“原真性修复—数字化存档—预防性保护”于一体的古桥结构智能检测技术。在此基础上，学院还搭建了古桥修缮保护数字管理平台，实现了古桥高保真动态可视化展示。相关技术成功用于有着700余年历史的北京万宁桥、北京市现存最古老的石造联拱桥—卢沟桥等遗产保护项目，并已推广至浙江泰顺北涧桥等工程，使古桥在现代科技助力下修缮焕新生。
三、智能物联网精准把脉，实时监测世界文化遗产服役状态
随着中轴线被列入世界文化遗产名录，北京已拥有八处世界文化遗产，是全球拥有世界文化遗产数量最多的城市。针对传统人工巡检难以实时掌握结构服役状态的问题，学院师生与主管部门及科技企业深度合作，开展了基于物联网的建筑遗产结构智能监测、海量数据智能清洗以及数字孪生驱动的推演决策技术研究，搭建了具有自主知识产权的建筑遗产结构健康监测系统。相关成果已在北京故宫西华门城墙、周口店北京人遗址等项目推广应用。
四、校企协同创新，轻量化监测技术守护历史街区建筑安全
北京现存众多历史街区，如皇城历史文化街区、大栅栏历史文化街区、东四大街等，许多仍在正常使用，这些街区的修缮保护和整治提升，对于塑造“京韵、大市”的城市风貌至关重要。学院师生与北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司等知名企业深度合作，研发了轻量化结构监测的“体系架构”，通过嵌入先进的人工智能算法，构建起“隐患监测—多级预警—分级设防—快速处置”的历史街区建筑结构轻量化监测系统。相关技术已在北京10多个历史街区、30余栋历史建筑中推广应用，成功实现了暴雨、强风等恶劣天气下的结构安全预警，推动了风险防控从“事后应急”向“事前防控”转型。
围绕首都建筑遗产保护的国家重大需求，北京建筑大学土木学院在结构智能检测和健康监测领域开展了一系列富有成效科研创新与工程实践。面向未来，学院将不断深化产教融合，持续推进校企合作，强化产学研协同，共育高素质人才，为北京建筑遗产的系统性保护贡献新的更大力量。
