针对大型工程结构界面/隐蔽损伤检测和动力特性参数识别“不精准”、“不及时”、 “不能诊”的瓶颈问题，提出了基于接触式和非接触式融合的波动测量的高效检测和精准识别方法。建立了了基于高光谱的隐框玻璃幕墙结构胶老化评价方法、基于爬壁机器人+非接触式测试的动力参数高效测试方法。提出了基于机器视觉和分布式光纤测振（DAS）的一感多识别与多源数据融合算法，建立了基于高效传感和微弱信号精准提取的超远距波动测量方法，研发了超高性能超声检测装备、一感多识视觉传感装备。针对工程结构施工质量与表观病害检测中存在的效率低、精度不足等瓶颈问题，提出了基于机器视觉和视觉大模型的构件全截面尺寸与倾斜检测方法、表观病害多目标集成识别与监测技术，以及多点变形和线域变形的检测与监测方法。针对地下工程隐患探测精度不足、地下风险位定位不准难题，研发了高精度三维阵列式车载探地雷达技术，研制了微芯随钻智能探测技术装备，随钻原位提取密实度及强度数值，开发了数字可视化解析软件系统，实现地下工程隐患精细探测及风险位准确定位。

针对工程结构服役期温度效应精准量化和高效补偿的难题，开展复杂大跨度桥梁温度分布及作用效应的内在机理研究，建立悬索桥、斜拉桥、拱桥和梁桥的温度变形解析计算方法，为基于温度效应的桥梁性能快速评估提供科学依据。成果用于港珠澳大桥、香港青马大桥、日本明石海峡大桥、马鞍山长江大桥、上海长江大桥等重大基础设施的海量监测数据挖掘，显著提升了桥梁性能评估的效率。针对环境与荷载长期作用下重大基础设施服役安全国家重大需求，研究腐蚀、应力促进腐蚀、应力腐蚀与腐蚀疲劳作用下桥梁结构构件的承载力与疲劳性能退化机制，建立腐蚀与承载力、疲劳性能映射关系，研发基于感知信息的结构可靠度更新算法与随机模拟技术，为重大基础设施安全评价提供基础理论与实用方法。

针对重大基础设施设计使用年限内失效风险不可控、全生命周期维修决策缺少科学依据等问题，研发基于LQI的结构可接受失效风险评价准则，建立考虑拓扑级联关系和时空关联性的重大基础设施服役性态预测深度学习模型，形成融合服役功能和服役安全的维修优先级机器学习评价方法，构建重大基础设施多目标维修决策模型，围绕重大基础设施智能维修决策深度强化学习方法及其智能体开展关键技术攻关。针对地下工程安全风险定量评价难题，分析地下工程孕灾、致灾敏感要素，建立地层承载能力计算方法和地下病害体安全裕度量化数学模型，形成倾向性和危害性相结合的地下工程安全风险评价理论方法，实现地下工程安全风险快速定量评价。

针对我国独具特点的城镇化进程，以及我国城市安全在风险源、承灾体和减灾作用等方面表现出了新特色与新需求，立足城市安全顶层设计，建立了城市安全“风险源—承灾体—减灾力”理论框架，系统地明确了理论框架中风险源、承灾体和减灾力三大要素的科学内涵、分类与相互作用关系，为推动城市安全研究提供了专门的、基础性的理论指导与科学范式。研究成果应用于支撑北京韧性城市规划，以数智技术、先进装备、科技支撑为核心形成实践性、指导性、前瞻性的规划方案，助力城市安全与韧性提升。

在气候变化大背景下，近年来极端气象灾害多发、频发。针对极端气象灾害下城市防灾减灾经验欠缺、抗灾措施针对性不足的现实瓶颈，建立了极端台风情景下城市建筑群楼层颗粒度动态响应时程分析技术与构件颗粒度物理破坏蒙特卡洛分析方法，研发了极端降水情景下城市淹没区域预测方法，揭示了极端气象灾害下城市物理破坏时空分布规律，为提升城市在气候变化背景下的抗灾适应性与韧性提供核心技术支撑。

针对城市建筑与基础设施巨系统模型难构建、耦连灾变难分析等关键难题，建立了城市安全数字孪生情景推演架构，建立了城市地上-地下耦连系统的震害分析方法，提出了建筑-交通系统耦合的地震韧性分析技术，揭示了伤员-医疗资源匹配机制，进而构建了城市震后医疗救援路径规划方法，为城市防灾规划与应急响应提供了数据与技术支撑。

针对城市基础数据解译困难、无法直接服务于城市安全应用的局限性，持续研究基于天空地、多模态、跨尺度数据源的城市安全大数据与数智化技术。提出了一系列面向二维图像、三维点云、倾斜摄影和BIM数据的智能识别与解译算法，旨在为应用端构建坚实的数据基础与数字底座，为监测预警、灾害模拟、灾损评估等关键任务提供强有力的技术支撑。