刘宇飞

职称:副研究员
电话:010-62780397
邮箱:liuyufei@tsinghua.edu.cn
通信地址:北京市海淀区清华大学土木工程系
邮编:100084

教育背景

2012.12 – 2014.01 美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC),博士阶段联合培养

2010.08 – 2015.07 清华大学土木工程系结构工程专业,博士学位

2008.08 – 2011.07 清华大学计算机应用专业,辅修学历

2006.08 – 2010.07 清华大学土木工程系土木工程专业,学士学位

工作履历

2020.12 – 至今 清华大学土木工程系,副研究员

2018.03 – 2020.12 清华大学土木工程系,助理研究员

2015.07 – 2018.02 中冶建筑研究总院有限公司,工程师

开授课程

本科生《实验力学》

研究生《结构损伤识别与健康监测》

奖励与荣誉

2020年 国家科技进步二等奖(9/10)

2024年 中国公路学会科学技术一等奖(13/15)

2024年 中国电建科学技术一等奖(9/22)

2024年 中国钢结构协会科学技术二等奖(8/10)

2024年 建华工程奖二等奖(3/11)

2023年 中国公路学会科学技术特等奖(11/25)

2023年 华夏建设科学技术二等奖(5/12)

2023年 广东省建筑业协会科学技术一等奖(6/12)

2022年 北京市科技进步特等奖(13/30)

2022年 广东省建设工程绿色与装配式发展协会科学技术二等奖(7/10)

2020年 中国钢结构协会科学技术一等奖(3/20)

2019年 中国钢结构协会科学技术特等奖(9/20)

其他:

2025年 爱思唯尔全球Top 2%顶尖科学家

2024年 中国知网高被引学者Top 1%

2021年 北京市应急管理领域青年学科带头人

2016年 中冶建筑研究总院优秀青年工作者

2015年 中冶建筑研究总院青年科技创新人才

研究领域

工程结构性态感知识别与评价预测:

[1] 基础设施与房屋建筑的智能检测、智能诊断

[2] 空间结构与桥梁结构的健康监测

[3] 结构施工监测、状态预测与控制

[4] 工程结构温度场与温度效应


近期研究关注热点:

机器视觉法结构裂缝智能识别、数字孪生与智能建造、Scan to FE Model、工程结构三维重建、无人机桥检、桥梁检测-监测融合评价、空间结构三维扫描与杆件分割变形识别、桁架与网架虚拟预拼装、地铁隧道智能检监测与评估、房屋结构安全巡检、输配电线路杆塔结构巡检与监测、大尺度工程结构温度效应、结构损伤后(开裂、变形)性态反演与评估、结构试验与数值模拟、防微振与振动测试分析……

学术及其他社会兼职

2025年 土木工程系 副系主任

2020年 工程结构实验室 副主任

2025年 中国建筑学会工程诊治与运维分会 理事

2024年 中国公路学会交通智能建造分会 理事

2024年 中国灾害防御协会城市安全监测预警分会 理事

2024年 中国金属结构协会检测鉴定分会 常务委员

2024年 中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固专业委员会 青年委员

2023年 中国土木工程学会结构工程分会 理事

2023年 中国钢结构协会钢结构质量安全检测鉴定专业委员会 专家组成员

2022年 全国智标委工程结构监测国家标准工作组 委员

科研项目

纵向项目:

2026年  国家自然科学基金项目,工程结构智能诊断,主持

2025年  国家重点研发计划项目(课题),重要历史建筑智能模拟与安全状态测评信息系统平台,主持

2025年  北京市科技计划项目,基于地下水位回升的地铁地下结构安全保障与适应性建造技术研究及应用,参与

2024年  北京市科技计划项目,国家历史建筑安全性能提升技术研究及基于AI的抗震性能智能评测平台建设,参与

2022年  国家自然科学基金项目(子课题),结构服役性态智能识别理论与方法,主持

2020年  国家自然科学基金项目,混凝土结构表面裂缝定量识别与结构损伤评估方法研究,主持

2020年  中国工程科技发展战略广东研究院咨询研究项目,轨道交通脑库战略研究,参与

2019年  北京市自然科学基金项目,大跨空间网格结构杆件弯曲变形监测与模型修正方法研究,主持(验收优秀)

2019年  广东省重点领域研发计划项目(课题),钢壳混凝土沉管隧道结构受力机理与设计方法,参与

2019年  广东省重点领域研发计划项目(课题),高稳健自流平混凝土智能浇筑关键技术及装备,参与


工程服务:

[1] 公路交通、基础设施

深中通道沉管隧道建设:温度效应与监测、变形预测、最终接头数值模拟

张靖皋长江大桥建设:索塔结构温度场与效应、施工阶段监测

狮子洋通道主桥建设:索塔结构温度场与效应、三维扫描与智能建造

南沙大桥智能养护:无人机智能桥检、钢箱梁智能巡检

虎门大桥养护:无人机智能桥检、箱梁智能巡检、辅航道桥主梁安全韧性提升

胶州湾大桥红岛航道桥、青兰高速石湾子河大桥养护:无人机智能桥检

大广高速黄龙带特大桥养护:无人机智能桥检

京港澳高速刘江黄河特大桥养护:桥梁健康监测与数字孪生

中开高速银洲湖特大桥建设:结构受力分析与试验

兰州桑园子黄河大桥建设:桥梁结构温度效应

安罗黄河大桥建设与养护:索塔结构温度效应、无人机智能桥检

沁伊高速孟州黄河特大桥建设:钢箱梁Scan to FE Model、智能建造与施工控制

中新天津生态城彩虹桥养护:桥梁结构健康监测

首都机场高速T3收费站罩棚检测评估:索膜结构Scan to FE Model、三维扫描与安全鉴定

高速公路、国省干线、农村道路的路面病害检测:深度学习病害识别


[2] 公共建筑、交通枢纽

北京大兴国际机场航站楼建设:钢屋盖结构施工监测、温度效应

香港机场T2C航站楼建设:模块化钢屋盖结构施工监测、Scan to FE Model、锁定应力分析与智能建造

合肥机场T2航站楼建设:钢屋盖结构施工监测、Scan to FE Model、温度效应与位形控制

新建厦门北站站房建设:钢屋盖结构施工监测与智能建造、Scan to FE Model、健康监测

北京副中心站综合交通枢纽京帆大铁屋盖建设:钢屋盖结构施工监测与智能建造、Scan to FE Model、健康监测

北京副中心综合枢纽土建工程建设:超长混凝土结构温度效应与监测

雄安体育中心建设:钢屋盖结构全寿命期健康监测

雄安超算云建设:钢屋盖结构全寿命期健康监测

四川资阳中国牙谷展览馆建设:钢屋盖结构施工监测

珠海体育中心钢屋盖结构监测:在役网架弯曲杆件智能识别与健康监测

珠海大剧院应急抢修:钢结构与幕墙结构安全检查

国家科技传播中心钢连桥建设:结构施工监测与健康监测

锡盟体育中心钢屋盖结构鉴定:包含弯曲杆件的曲面钢网架服役诊断

白俄罗斯国家足球体育场建设:钢屋盖结构施工监测


[3] 城市地铁、车站区间

北京地铁既有线区间表观检查:盾构区间结构智能检测小车

北京地铁地下水上升:车站与区间结构安全评估

广州地铁线网自动监测:盾构区间结构智能检测小车

北京副中心城市绿心轨道交通站:钢屋盖结构监测

北京地铁22号线钢-混凝土组合槽型梁:结构温度效应、施工监测


[4] 房屋结构、自建房

住建部全国自建房安全专项整治“百日行动”数据核查

住建部广东省经营性自建房安全督察

中国人保自建房安全巡检手持智能装置与巡检机器狗

中国人保城镇住房风险评估标准编制

北京定福庄装配式试验楼结构动静力性能原位足尺试验

北京师范大学辅仁校区文物建筑检测鉴定

北京科技大学楼宇安全评估与鉴定

北京抗洪抢险房屋风险排查

深圳百富兴大厦异响振动处置结构状态快速感知与识别

珠海华融时代广场超高层结构服役性态诊断

珠海绿洋湾高层结构节点试验与施工监测


[5] 能源工程、输配电线路

在役输配电线路杆塔结构无人机巡检、三维扫描与结构评估

核电工程建设关键部件吊装姿态监测与数字孪生


[6] 振动测试

北京怀柔科学城高能同步辐射光源建设:微振动测试与分析

广州白云站建设:大跨组合楼盖振动测试

广州市黄浦区科学城站地铁上盖建筑振动测试、分析及隔振减振

绍兴钱清中学旧址微振动测试

代表性学术成果

[1] 李保罗, 李建华, 刘宇飞*, 李久林. 钢桁架结构三维激光扫描及提升过程变形智能识别研究. 建筑结构学报, 2025, 46(09): 132-143+157.

[2] 张寒硕, 段先军, 柴婷婷, 樊健生, 王曙光, 刘宇飞*. 模块化钢桁架结构施工锁定应力监测与模拟分析. 建筑结构学报, 2025, 46(S1): 322-331.

[3] 冯昊龙, 樊健生, 李延昌, 耿彬, 马强, 廖新军, 张世鑫, 刘宇飞*. 复杂空间节点加载试验与三维激光扫描量测技术研究. 土木工程学报, 2025, 58(10): 42-54.

[4] 张寒硕, 卜凡民, 聂建国, 李延昌, 刘宇飞*, 耿彬, 马强. 超长混凝土框架结构温度场模拟与温度效应研究. 工程力学, 2025, 42(10): 25-32.

[5] 冯楚乔, 刘入瑞, 宋神友, 金文良, 刘宇飞, 樊健生*. 深中通道最终接头预制推出工法力学分析. 清华大学学报(自然科学版), 2025, 65(07): 1272-1283.

[6] 刘宇飞*, 冯楚乔, 陈伟乐, 樊健生. 基于机器视觉法的桥梁表观病害检测综述研究. 中国公路学报, 2024, 37(2): 1-15.

[7] 冯楚乔, 刘宇飞*, 岳岩, 樊健生, 张晋勋, 王聪颖. 基于三维视觉的房屋智能巡检方法研究. 建筑结构学报, 2024, 45(6): 133-142.

[8] 樊健生, 魏晓晨, 宋神友, 金文良, 苏宗贤, 刘宇飞*. 深中通道钢壳-混凝土组合沉管浇筑变形研究. 工程力学, 2024, 41(5): 167-178.

[9] 刘宇飞, 张寒硕, 王仁贵, 魏乐永, 聂鑫, 樊健生*. 张靖皋长江大桥日照作用下组合结构桥塔温度效应研究. 中国公路学报, 2024, 37(7): 125 -136.

[10] 王锦涛, 刘宇飞*, 樊健生, 周勐, 聂建国, 强安鹏, 周照飞. 大跨斜腿钢管桁架结构日照非均匀温度场研究. 工程力学, 2024, 41(1):208-218.

[11] 刘宇飞, 齐玉, 李保罗, 冯楚乔, 丁一凡, 聂鑫, 樊健生*. 工程结构运维多场景的敏感服役指标智能识别. 建筑结构学报, 2022, 43(10): 1-15.

[12] 丁一凡, 刘宇飞*, 樊健生, 刘家豪. 基于空间位形的在役索膜结构有限元模型修正与安全评估, 工程力学, 2022. 39(5): 44-54.

[13] 陈全胜, 侯圣均, 蒋晨晨, 汤维宇, 刘宇飞, 樊健生, 刘入瑞*. 钢-混凝土-ECC组合梁受弯性能试验研究与有限元分析. 建筑结构学报, 2022, 43(S1): 136-146.

[14] 刘宇飞, 樊健生*, 聂建国, 孔思宇, 齐玉. 结构表面裂缝数字图像法识别研究综述与前景展望, 土木工程学报, 2021, 54(6): 79-98.

[15] 刘宇飞*, 樊健生, 孔思宇, 魏晓晨. 多视角几何三维重建法识别工程结构缺损与变形, 工程力学, 2020, 37(9): 103-111.

[16] 周勐, 樊健生, 刘宇飞*, 张晋勋, 段先军, 雷素素. 北京大兴国际机场航站楼核心区钢网格结构日照非均匀温度场研究, 工程力学, 2020, 37(05):46-54/73.

[17] 樊健生*, 刘诚, 刘宇飞. 钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应研究综述. 中国公路学报, 2020, 33(04):1-13.

[18] 雷素素, 刘宇飞*, 段先军, 郭小华, 李学飞, 李建华, 侯进峰, 李海兵, 杨建平, 幸坤涛, 崔政涛, 关键, 毕登山, 聂鑫. 复杂大跨空间钢结构施工过程综合监测技术研究, 工程力学, 2018, 35(12): 203-211.

[19] 刘宇飞, 樊健生*, 陶慕轩, 基于数字图像处理的混凝土表面裂缝识别, 建筑结构学报, 2014, (S2): 356-361.

[20] 刘宇飞, 辛克贵, 樊健生*, 崔定宇, 环境激励下结构模态参数识别方法综述, 工程力学, 2014, (04): 46-53. (F5000)

[21] Hao-Ran Tang, Mu-Nan Xu, Hong-Jun Guo, Fei Yuan, Qiang Zhang, Hai-Jian Liu, Yu-Fei Liu*. Initial geometric imperfections simulation and construction control standard of complex surface reticulated shells using measured 3D scan data. Structures, 2025(82), 110608.

[22] Bao-Luo Li, Chu-Qiao Feng, Si-Hang Wei, Yu-Fei Liu*. Concrete wind turbine tower crack assessment based on drone imaging using computer vision and artificial intelligence. Advances in Structural Engineering, 2025.

[23] Jian-Sheng Fan, Mu-Nan Xu, Yan-Chang Li, Yi-Fan Ding, Yu-Fei Liu*, Bin Geng, Xin-Jun Liao. Mechanics-based digital twin model for structural construction using 3D scanning and FE model updating, Automation in Construction, 2025(173), 106109.

[24] Bao-Luo Li, Jian-Sheng Fan, Jian-Hua Li, Yu-Fei Liu*. Semirigid optimal step iterative algorithm for point cloud registration and segmentation in grid structure deformation detection. Automation in Construction, 2025(171), 105981.

[25] Jing-Lin Xiao, Yu-Fei Liu*, Hao-Long Feng, Jian-Guo Nie. Field tests and structural performance evaluation of existing reinforced concrete hollow slab beam bridges, Engineering Structures, 2025(333), 120128.

[26] Jing-Lin Xiao, Yu-Fei Liu*, Hao-Long Feng, Jian-Sheng Fan. Performance evaluation of existing reinforced concrete hollow-slab beams: Experiments and fibre beam element-based model updating. Engineering Structures, 2025(326), 119559.

[27] Han-Shuo Zhang, Jian-Sheng Fan, Xian-Jun Duan, Jian-Guo Nie, Yue-Bin Huang, Ting-Ting Chai, Yu-Fei Liu*. Point Cloud Segmentation and Construction Verification for Large-Span Modular Steel Structures. Journal of Constructional Steel Research, 2025(226), 109288.

[28] Yu-Fei Liu, Jia-Hao Liu, Xiao-Chen Wei, Xiao-Gang Liu, Bao-Luo Li*. An Image-based Bridge Displacement Field Measurement Method with Self-Vibration Elimination. Advances in Structural Engineering.2025, 28(3): 424-443.

[29] Fang-Yin Shen, Yu-Fei Liu*, Xian-Qin Kou, Ming Zheng, Qiang Wang. Vision-based estimation method of crowd-induced vertical dynamic loading and vibration analysis. Measurement. 2024, 236(15): 115137.

[30] Yi-Fan Ding, Yu-Fei Liu*, Xiao-Gang Liu, Qing-Rui Yue, Jian-Guo Nie, Xuan Chen. FE model updating of grid structure considering deformation of crooked members. Structures. 2024, 62: 106182.

[31] Mu-Nan Xu, Li-Min Sun, Yu-Fei Liu*, Bao-Luo Li, Meng Zhou, Xuan Chen. Member Separation and Deformation Recognition of Spatial Grid Structures In-Service. Engineering Structures. 2024, 304(1): 117642.

[32] Xiao-Chen Wei, Han-Shuo Zhang, Yu-Fei Liu*. Thermal effect on dynamic characteristics of concrete girder bridges. Structures, 2024, 61: 105974.

[33] Jing-Lin Xiao, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Bao-Luo Li, Jian-Guo Nie. Region of interest (ROI) extraction and crack detection for UAV-based bridge inspection using point cloud segmentation and 3D-to-2D projection. Automation in Construction, 2024, 158, 105226.

[34] Chu-Qiao Feng, Bao-Luo Li, Yu-Fei Liu*, Fu Zhang, Yan Yue, Jian-Sheng Fan. Crack assessment using multi-sensor fusion simultaneous localization and mapping (SLAM) and image super-resolution for bridge inspection. Automation in Construction, 2023, 155, 105047.

[35] Jin-Tao Wang, Yu-Fei Liu*, Xiao-Gang Liu, Qing-Rui Yue, Jian-Guo Nie. Photogrammetry-based bending monitoring and load identification of steel truss structures. Advances in Structural Engineering. 2023, 26(13): 2543-2561.

[36] Bao-Luo Li, Yu Qi, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Cheng Liu. A grid-based classification and box-based detection fusion model for asphalt pavement crack. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. 2023, 38(16): 2279-2299.

[37] Jing-Lin Xiao, Xin Nie, Yu-Fei Liu*, Jian-Sheng Fan. Structural performance assessment of RC flexural members through crack-based fibre beam-column model updating. Computers and Structures. 2023, 281: 107029.

[38] Han-Shuo Zhang, Yu-Fei Liu*, Hong-Tao Li, Jian-Guo Nie, Jian-Sheng Fan, Cheng Liu. An Efficient Model for Solar Radiation Induced Top Displacement of Steel-concrete Composite Bridge Towers. Structures. 2023, 52: 1009-1019.

[39] Jin-Tao Wang, Yu-Fei Liu*, Meng Zhou, Jian-Guo Nie, Xuan Chen. Deformation prediction of large-span spatial structure considering adverse weather conditions. Structures. 2023, 50: 508-523.

[40] Han-Shuo Zhang, Yang Zhao, Jing Ruan, Xin Nie, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*. Experiment study on temperature field and effect on steel-concrete composite bridge towers. Structures. 2023, 50: 937-953.

[41] Jian-Sheng Fan, Bao-Luo Li, Cheng Liu, Yu-Fei Liu*, An efficient model for simulation of temperature field of steel-concrete composite beam bridges. Structures. 2022, 43: 1868-1880.

[42] Xiao-Chen Wei, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Jin-Xun Zhang, Xiao-Gang Liu, Si-Yu Kong. Automated inspection and monitoring of member deformation in grid structures. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. 2022, 37(10): 1277-1297.

[43] Xiao-Chen Wei, Yu-Fei Liu*, Jian-Sheng Fan, Xiao-Gang Liu, Si-Yu Kong. Safety assessment of existing pin-jointed grid structures with crooked members using static model updating. Engineering Structures, 2021, 247: 113107.

[44] Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Cheng Liu. Experiment study and refined modeling of temperature field of steel-concrete composite beam bridges. Engineering Structures, 2021, 240(6): 112350.

[45] Si-Yu Kong, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Xiao-Chen Wei, Xiao-Wei Ma. Automated crack assessment and quantitative growth monitoring, Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 2021, 36(5): 656-674.

[46] Meng Zhou, Jian-Sheng Fan, Yu-Fei Liu*, Jin-Xun Zhang, Xian-Jun Duan, Su-Su Lei. Non-uniform temperature field and effect on construction of large-span steel structures, Automation in Construction. 2020, 119, 103339.

[47] Yu-Fei Liu*, Xin Nie, Jian-Sheng Fan. Xiao-Gang Liu. Image-based Crack Assessment of Bridge Piers using Unmanned Aerial Vehicles and 3D Scene Reconstruction, Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 2020, 35: 511-529. (ESI Highly Cited Paper)

[48] Yu-Fei Liu*, Xiao-Gang Liu, Jian-Sheng Fan, B.F. Spencer Jr, Xiao-Chen Wei, Si-Yu Kong, Xiao-Hua Guo. Refined safety assessment of steel grid structures with crooked tubular members, Automation in Construction, 2019, 99(1): 249-264.

[49] Yu-Fei Liu, Soojin Cho, Billie F. Spencer, Jr., Jian-Sheng Fan*, Concrete Crack Assessment Using Digital Image Processing and 3D Scene Reconstruction, ASCE Journal of Computing in Civil Engineering, 2016, 30(1): 04014124.

[50] Yu-Fei Liu, Soojin Cho*, Billie F. Spencer, Jr., Jian-Sheng Fan, Automated Assessment of Cracks on Concrete Surfaces Using Adaptive Digital Image Processing, Smart Structures and Systems, 2014, 14(4): 719-741.

[51] Yu Qi*, Fan Yang*, Yousong Zhu, Yufei Liu, Liwei Wu, Rui Zhao, Wei Li. Exploring Stochastic Autoregressive Image Modeling for Visual Representation[C]. Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. 2023.