1. 颗粒及纤维增强型复合材料数值仿真（骨料形状及混凝土细观模型；纤维增强型混凝土细观模型；复杂形状颗粒碰撞检测及投放算法等）

将计算机视觉、机器学习等技术与传统数学方法相结合，快速、准确的建立各种颗粒及纤维增强型复合材料在多个尺度上的材料结构。

2. 混凝土材料耐久性能数值模拟（氯离子侵蚀、混凝土碳化、钢筋锈蚀等常见耐久性问题的多尺度模拟方法）

3. 基于相场理论的桥梁混凝土结构在长期和极端荷载作用下的安全和耐久性能