揭示服役状态下混凝土内介质的传输规律与钢筋锈蚀机理，发展结构耐久性环境-时间相似理论，研发多因素耦合作用效应实验模拟技术，建立多因素耦合作用下工程结构经时性能计算理论，提出基于时变可靠度的高速铁路工程结构状态评估方法，研发工程结构经时性能提升技术。建立大跨度桥梁与轨道相互作用的非线性多场耦合分析模型，提出高速铁路大跨度桥梁桥上无缝线路主要设计参数控制条件；基于开放式混合建模技术、高效并行算法和轮轨空间非线性滚动接触模型，结合虚拟激励法和概率密度演化法，提出列车-轨道-桥梁/路基/隧道结构耦合时变系统随机动力学分析方法。