混凝土、巖土等工程材料強度理論，工程結構的強度理論，古建築結構力學研究
長期從事材料強度理論和結構強度理論的研究。他提出的雙剪力學模型、雙剪理論和統壹強度理論已被引用超過1000多次，並收入《》《工程力學手冊》、《土力學詞典》、《力學史》、《塑性力學》等100多種專著和教材，成為有關學科知識創新的壹項重要內容。他在世界最著名的科學出版社之壹的 Springer 出版了Unified Strength Theory and Its Applications 統壹強度理論及其應用（2004年）和 Generalized Plasticity 廣義塑性力學(2006年)”2本學術著作。歐洲數學學會的數學文摘於2006年評價他的 Unified Strength Theory and Its Applications 著作是這壹領域的重要貢獻。他的第3本著作“Structural Plasticity”和第4本著作“Computational Plasticity: with emphasis on the Application of the Unified Strength Theory”也即將出版。
統壹強度理論在各個領域的應用呈現出十分廣泛的前景。其特點是既可方便地應用於解析求解，也可應用於計算機數值分析；它的應用所得出的結果是系列化的，可以適合於各種不同的材料和結構；它的工程應用可以取得十分顯著的經濟效益。已被廣泛應用於工程力學、材料力學、塑性力學、土力學、巖石力學、金屬力學、巖土塑性力學以及土木工程、水利工程、巖土工程、機械、軍工等工程問題的研究。