目前，经济社会各领域正在从数字化、网络化向智能化加速跃升。如何结合人工智能技术提升土木建筑行业的智能化水平是学者们关注的热点问题。BIM技术是该领域数字化、网络化发展的重要成果。在BIM技术进入深度应用、普及应用和规模化应用阶段，如何自动和智能地实现对BIM模型质量多方位、客观、量化评价是一项重要内容。本文结合课题组BIMChecker工具的研发实践和研究成果，阐述了如何综合应用领域特定语言设计、自然语言处理、知识图谱、数据挖掘、机器学习等重要技术，解决建筑规范理解和表示、BIM模型语义信息抽取和组织、新知识发现、图纸图元自动识别等关键问题的思路、方法及效果，并介绍了BIMChecker工具在典型项目上的应用示范。本文为探索人工智能技术在土木建筑行业的有效结合和应用点提供参考借鉴。

为了分析钢结构领域BIM技术研究的热点和发展趋势，基于中国知网(CNKI)数据库2014年—2018年的研究文献，以社会网络分析和多维尺度分析为方法，借助知识图谱绘制工具，从文献计量的视角分析钢结构领域BIM研究热点及发展。结果表明：研究文献中的关键词构成了以“BIM”和“钢结构”为中心的知识图谱网络，其密度反映出“深化设计”和“施工”是研究的两个热点并且“高层、超高层建筑”，“绿色施工”，“绿色建筑”等是研究的关联热点；通过多维尺度分析得出研究的主题是“深化设计”和“施工”这两个方面；最后以Cite space的时间图谱表明研究趋势正在向着装配式建筑、虚拟施工等方向细化。

随着社会的高速发展，装配式建筑更符合节能、环保的可持续发展理念，其建筑工业化趋势愈发明显，而装配式建筑成本较高一直是其存在的一个痛点。为了分析装配式建筑成本影响因素的国内外热点与趋势，本文运用可视化分析的研究方法结合CiteSpace数据处理软件针对关键词的高频次以及高中心度对国内外装配式建筑的成本控制研究进行了数据统计分析，生成相应知识图谱。通过社会网络分析得出网络中关键词的点度中心度、中介中心度和接近中心度，以及关键词之间的密切联系。

为了全面了解智能建造领域的研究主题和基础支撑技术，本文以Web of Science（WOS）数据库为主要数据来源，利用可视化工具VOSviewer和CiteSpace，梳理了近15年的相关文献，分别从关键词共现、文献共被引分析等可视化知识图谱中，总结出智能建造领域的研究现状、支撑技术。结果表明：智能建造相关文献发表数量增长显著，美国和中国是研究最活跃的国家，研究主题可划分为9个子领域；当前研究所涉及的支撑技术集中在BIM、数字孪生、3D打印、区块链、物联网及扩展现实技术等9类。最后，根据研究结论提出智能建造研究展望。

针对公路工程领域知识繁多而应用效率低的问题，提出面向公路规范类文本的多粒度知识提取与知识应用方法。在词语粒度上构建了公路工程领域词库；在语段粒度上提出TEARS定义，将复杂语段转换为结构化的三元组结构；在子句粒度上总结了四种主要句法，并各自设计了语义信息的抽取方法。以967本公路规范类文本为数据源，从中提取知识并构建了公路工程领域知识图谱，通过与深度学习方法比较验证了正确性，开发公路工程安全信息检索与应用系统。结果表明：该方法实现了非结构化公路规范类文本的知识提取，构建的领域知识图谱质量较高，满足工程应用需求。

与Windows、WPS等操作系统研究的重量化投入不同，与大部分信息系统和APP等管理工具研究的轻量化投入相似，曾经在国外发展面临瓶颈的BIM技术在上世纪末被国内高校引进，随着国内大规模基建的投入，该研究席卷了整个建筑行业和大部分理工类高校，分散、重复、低水平的研究造成了极大的浪费，一些不合理的应用背离了管理的本质，把简单问题复杂化。近年来，为了解决这一方面问题，BIM轻量化技术研究不断开展，本文研究了近十年中国知网（CNKI）数据库收录的270多篇与BIM轻量化技术相关的期刊文献，同时调研部分应用案例，利用CiteSpace软件绘制知识图谱并采取文献计量分析方法对相关研究的特点、方法等特征进行提取，并从管理学视角提出BIM技术应用轻量化研究的建议。

本文在设计合规性审查中引入知识图谱技术，提出以规范知识图谱为核心的自动审查系统。通过对中国规范及结构设计规则(以下统称为规范)分析，提出面向规范最小语义单元的规范知识图谱元结构，建立了反映建筑规范复杂语义逻辑元结构的链接规则，进而以元结构为基元提出了规范知识图谱的构建方法。通过从图谱中获取数据，驱动代码生成模块自动生成用于信息检索和审查的可执行规范审查代码，可实现BIM模型的自动审查。