高效可靠的钢结构健康监测是保证结构安全、延长服役寿命的关键。当前，计算机视觉（Computer Vision， CV）技术因其非接触、效率高和自动化程度高等优势，正逐渐成为钢结构运维检测的重要技术手段。围绕钢结构表面裂纹与腐蚀损伤，系统梳理了计算机视觉技术在钢结构损伤检测中的研究进展，归纳了图像分类、目标检测和图像分割等主要方法，重点总结了现有研究在微小目标识别、复杂背景抑制、小样本训练及工程现场部署等方面的关键优化策略。现有研究表明，计算机视觉技术有效提升了钢结构损伤检测的自动化、智能化和精细化水平，但在数据集规范化、模型抗干扰能力、跨场景泛化能力和轻量化实时推理等方面仍有进一步发展空间。

钢管混凝土-双面叠合板组合剪力墙是一种适用于装配式建筑的新型组合结构形式。采用ABAQUS软件建立了该组合剪力墙的精细化三维有限元模型，并通过拟静力试验数据验证了模型的有效性。结合试验与数值模拟结果，揭示了组合剪力墙在低周往复荷载下的受力机理，阐明了预制-后浇混凝土界面剪切滑移是组合效应退化和性能下降的内在主因。在此基础上，提出了适用于剪跨比大于1.5的组合剪力墙的三折线骨架曲线模型，给出了等效刚度及正截面承载力计算公式；基于修正Clough模型建立了滞回规则，构建了完整的恢复力模型。验证结果表明，骨架曲线和滞回曲线的理论计算值与试验（模拟）结果吻合良好。进一步地，针对界面薄弱问题提出了角钢抗剪键加强方案，该方案可使极限位移角提升34%、延性系数提升26%，显著改善了塑性变形能力。

通过疲劳试验研究钢吊车梁的失效寿命，并结合有限元分析揭示变截面吊车梁支座处在加固前后的应力及分布变化，同时基于等效结构应力法预测支座处20 mm裂纹萌生时的疲劳寿命。研究结果表明：预应力加固显著降低了关键焊缝的应力水平，最大应力位置及破坏模式保持不变；随着张拉控制值的增加，梁整体失效寿命及支座裂纹萌生寿命均得到显著延长；在125 kN张拉控制值条件下，钢吊车梁整体失效和支座可见裂纹出现的加固效果系数分别达到4.08和4.23，充分说明高预应力水平下加固效果明显。

面向桥梁智慧运维中的长期维修决策优化需求，针对有限时域条件下桥梁状态退化具有时变性、维修成本存在资金折现且长期回报传递困难等特点，构建了一种考虑非齐次退化与折现效应的全寿命周期维修决策模型。桥梁退化过程采用非齐次马尔科夫状态转移进行表征，以离散健康状态和维修动作为基础，将维护成本与风险成本统一纳入成本函数，并在决策过程中引入现金流折现。为克服常规强化学习方法难以有效处理有限时域阶段性决策需求、非齐次状态转移以及训练不稳定等问题，提出一种结合状态增广与反向课程学习的强化学习求解框架。其中，通过扩展状态表征增强策略对有限时域特征的识别能力；通过设置反向课程逐步扩展训练区间，提高策略学习的稳定性与收敛效率。算例结果表明，所提出方法能够有效适应桥梁非齐次退化下的有限时域维修决策问题，在策略性能及训练稳定性方面均表现出较好效果，可为桥梁全寿命周期运维管理中的维修方案制定提供方法支撑。

结合清华大学南口全国重点实验室基地C10实验室改造工程，针对老旧工业厂房改造为国家级重点实验室过程中的遗产保护与科研功能适配的核心难题，搭建了“保护—重构—共生”的全流程改造实施框架。项目借助多源异构数据融合技术完成厂房现状的全维度诊断，建立工业遗产三级保护体系，形成了兼顾遗产风貌保留与建筑性能提升的成套改造技术，在实现工业文脉传承、科研功能落地与绿色低碳建设目标的同时，也为同类老旧工业厂区科创化改造项目提供了可复制的工程经验。

针对钢箱梁疲劳裂纹人工检测存在效率低、风险高及定量能力不足等问题，开展了面向钢箱梁裂纹检测的磁吸附式爬壁机器人受力分析与运动控制研究。结合钢箱梁顶板与横隔板裂纹巡检需求，设计了搭载涡流检测设备的爬壁机器人，确定了整机尺寸、负载能力、运行速度等关键参数。建立了机器人的静力学与动力学模型，分析了其在钢板表面的最小磁吸附力需求及驱动转矩要求。基于Webots平台，对机器人在不同负载及焊缝障碍条件下的运动过程进行了仿真分析。结果表明：该机器人能够实现横隔板与顶板之间的连续运动；随着负载增加，机器人在横隔板上的起速时间延长、速度波动加剧，而在顶板上的运动相对平稳；在越过焊缝时，机器人速度出现短时波动，俯仰角随负载增加而明显增大，但整体仍保持较好的通过能力与运动稳定性。

南京城墙是中国古城墙的集大成之作，具有重要的文物价值，但由于自身性能劣化及外部环境因素等影响，存在诸多安全问题，亟待修复加固。首先，在实地勘察的基础上结合文献资料，对南京城墙解放门至玄武门段的形制构造、残损病害展开研究。其次，利用ANSYS软件对南京城墙墙体结构进行了有限元模拟分析，重点分析了南京城墙在有无防空洞、内部碎砖三合土是否吸湿膨胀等组合工况下的受力性能与安全性，探究其潜在的安全隐患。最后，基于风貌保护与结构加固双重考虑提出适应性的修缮保护技术措施。对不同的残损病害类型与等级采取针对性的修缮加固措施，包括墙身、海墁、拱券的加固修缮，在保证历史风貌的前提下对城墙结构进行了加固，实现了对文物建筑的最小干预保护，为古城墙的保护与修缮工作提供了借鉴与参考。

提出一种基于最优六边形法则的螺栓缺失及松动的视觉检测方法。通过透视变换、畸变校正等预处理获取高质量图片。基于最优六边形法则，结合区域注意力机制和残差高效层聚合网络，开发基于YOLOv26的关键点图像检测算法，精确定位六角头螺栓（标准型）头部6个顶点坐标。采用Graham扫描法，获取螺栓6个顶点外接圆凸包。以凸包质心为中心，使6个顶点实际值与估计值差之和最小，利用Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno（BFGS）拟牛顿优化算法对顶点坐标进行调整，生成优化后的正六边形顶点坐标，通过对比螺栓坐标状态，实现螺栓旋转角度计算。16孔三色螺栓头（灰色、蓝色和红色）螺栓节点转动试验表明：在0~60°松动角度范围中，螺栓松动角度识别绝对误差范围为-2°~2°，最大相对误差为8％，表明所提出的最优六边形法具有较高的检测精度和稳定性。

以某运营24年的160 m跨径钢管混凝土拱桥为对象，研究其单根系杆断裂后的结构响应。通过对比系杆断裂前后的监测数据，阐述了拱脚位移、吊杆索力、拱肋及桥面线形等关键力学指标的变化特征，分析了系杆断裂对桥梁结构的影响规律。结果显示：单根系杆断裂后，拱脚产生向外位移，拱肋和桥面线形均出现下挠，断索侧位移值显著大于非断索侧；吊杆索力无明显变化；拱肋及桥面变形呈现非对称分布，断索侧自由端半跨的高程下挠值大于固定端半跨，非断索侧则相反。此外，建立了全桥有限元模型对该桥系杆断裂结构响应进行模拟，计算结果能较好还原实桥监测数据。基于该模型，引入动力系数评估了部分系杆断裂瞬时剩余系杆及拱肋的应力状态。

为提升光伏工程进度监管的智能化水平，解决复杂场景下光伏组件遮挡导致的识别精度不足问题，融合无人机影像与改进的目标检测算法，研究了光伏工程关键部件的自动化识别方法。针对无人机影像中常见的小尺度目标与遮挡干扰，提出了一种优化的非极大值抑制机制，并设计了基于目标尺寸与类别特征的动态筛选算法。试验结果显示：改进模型的损失函数在训练过程中稳定收敛；关键性能指标（包括检测精度、召回率、mAP50和mAP50-95）分别达到94.8%、93.2%、94.8%和96.5%。在西藏那曲安多光伏工程的实际应用中，桩基础、光伏支架、光伏组件等核心部件的平均识别准确率超过95%，显著优于传统人工巡检方法。结果表明，所提方法通过动态优化检测机制，有效缓解了遮挡干扰下的目标漏检问题，为复杂施工环境下的光伏工程进度智能监管提供了可行的技术方案，具有重要的工程应用价值。