1）结构健康实时诊断技术、结构损伤检测与评估

水利土木工程结构处于各种环境中，由于材料本身老化、过度使用、环境侵蚀、缺乏维护等因素的影响，任何土木结构都会由于缺陷的发展而失效，对土木工程结构进行损伤检测，从而能够有效地诊断出缺陷（裂纹，锈蚀等）的位置和程度，使结构能得到及时的修复和加固，以确保结构的安全可靠。传统的检测手段(如人工目测)和无损检测技术(如超声波、声发射、X-射线等)均是结构局部损 伤的检测方法，难以预测预报结构整体的性能退化，无法实现实时的健康监测和损伤诊断。结构健康实时诊断技术、结构损伤检测与评估的目的不仅要能够检测到损伤存在，还要能够定位损伤并表征损伤的程度。

2）耦合因素作用下大型结构损伤评估方法

如何准确地进行耦合因素作用下大型结构损伤评估，是目前土木工程领域中的一个研究热点。目前结构的状态评估方法主要包括:可靠度理论评估法、德尔斐专家评估法、专家系统评估法、层次分析法、模糊综合评价法、聚类分析法、灰色关联度评估法等。这些经典的评估方法虽然在一定程度上能给出结构的状态评定结果，但仍存在许多问题，如评估指标与指标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存等。解决这种多属性和不相容问题，开展耦合因素作用下大型结构损伤评估方法研究，如何把对结构进行损伤分析所得到的损伤指数与此时结构实际的损伤性能进行联系，如何建立一种通用性很强的结构损伤分析模型需要进行更深入的研究。

3）重大基础设施突发事件报警体系

水利土木基础设施主要是指各种水工、建筑结构、交通及其附属设施，这些基础设施的事故灾害一般具有突发性、连续性、灾难性、密集性、扩散性和社会性等特点。由于城市化进程的加快，城市基础设施的事故灾害、突发重大事件等呈现出多发和危害增大的一种趋势。水利土木基础设施重大事故防治必须做到“预防为主”，以风险管理原理为依据，依靠科学技术，从重大事故风险预测、预警、风险控制和应急系统等方面形成城市公共安全系统。开展重大基础设施突发事件报警体系研究，才能更好的确保城市经济的稳步发展、人民群众的平安健康。