西安建筑科技大学：用数智化技术为古建筑“强筋健骨”

本文转自：人民网-陕西频道

王丽

当钟楼的数字化模型出现在电脑上，其重要构件的残损现状一目了然。西安建筑科技大学古建筑保护与传承创新团队对这座地标性古建筑进行了系统的检测与监测，对其健康与安全状况进行了科学评估。并利用钟楼模型地震模拟振动台试验，掌握了其在遭遇不同强度地震时的动力响应。相关成果还应用于韩城城隍庙等文物建筑的安全性鉴定和加固保护工程中，社会效益显著。

签约共建“古建筑保护与传承实践基地”战略合作协议。西安建筑科技大学党委宣传部供图

近日，为全面提升钟鼓楼文物建筑预防性保护水平、促进中华优秀传统文化发展，团队负责人、西安建筑科技大学土木工程学院院长薛建阳教授被聘为西安市钟鼓楼博物馆古建筑保护专家，并与博物馆签约了馆校共建“古建筑保护与传承实践基地”战略合作协议。

伴随着人工智能、大数据、虚拟技术在古建筑保护、修复上的应用愈加重要。针对全国许多重点文物建筑“只监测损伤，不预警风险”的现状，西安建筑科技大学古建筑保护与传承创新团队不断瞄准新领域开展攻坚，以数字化、智能化、平台化技术为古建筑的保护和传承赋能，为更多古建筑注入强有力的‘隐形钢筋’，使其历久弥坚。

“古建筑是活着的历史，具有极高的文物、艺术和科学价值，我们有责任将这些中国传统文化的瑰宝保护好”，薛建阳说。二十余年来，团队围绕中国古建筑的残损调查、安全性评定、维修加固和性能提升等方面持续深耕，尤其运用现代试验技术及理论对我国古建筑的结构特性、结构演化过程及抗震思想进行了系统研究，多角度揭示了古建筑的抗震机理，建立了古建筑抗震分析理论与鉴定加固方法，取得了一系列丰硕成果。

团队将人工智能和数字技术引入到古建筑保护领域，实现对古建筑的预防性保护。如基于云服务器监测系统框架，研发数字化古建筑监测预警云平台系统，可根据不同的古建筑保护项目需求随时调取和填充数据，实现古建筑结构健康状况智能化评估与预警，为我国古建筑预防性保护的全面落实提供可靠技术和设备支持。

西安建筑科技大学古建筑保护与传承创新团队。西安建筑科技大学党委宣传部供图

2017年，团队对山西应县木塔这一世界上现存年代最久、高度最高的木塔进行了一次大规模的残损调查，包括查看榫卯结构残损情况、探究主要构件和整体结构的残余承载力等，全面系统地测试了木塔的健康状况并对其建档，为木塔的进一步维修加固提供了最直观可靠的第一手资料。团队先后对木塔11万余个构件完成拍照、测量、定损、绘图工作，建立了木塔三维数据库和残损信息库，使得木塔拥有了一部详细的“健康档案”，为木塔的现状信息永续留存、残损发展预测以及健康状况评价提供了重要资料。目前，有关研究仍在进行。

近年来，团队已逐步发展成为一支基于数字化、智能化、平台化技术，集建筑、结构、力学、材料、信息控制等学科为一体的多学科交叉技术力量。“未来，我们将研发基于智能算法的古建筑材料、构件、节点和子结构的无损检测技术，构建古建筑木结构的数字化监测与运维平台，并引入先进材料对古建筑传统修缮工艺更新升级，提出基于性能提升的高效自复位增强技术与加固设计方法等，通过一系列具有创新性和实用性的理论与技术研究成果，推动中国古建筑的传承与发展。”薛建阳表示。