主要从事钢结构和钢与混凝土组合结构的抗震设计、减震消能设计、抗震性能评估、抗震加固理论和应用以及低周疲劳特性的研究。具体研究成果如下：

（1）对薄壁钢结构抗震性能进行了深入和系统的研究，建立了受压、受弯和受剪等状态下各种薄壁钢结构构件的极限应变公式，提出了薄壁钢结构统一抗震设计和加固理论及方法；

（2）提出了反复荷载作用下的钢材和充填混凝土的精确本构关系，建立了钢构件和组合结构的极限强度和变形能力计算分析的理论体系；

（3）创立了基于性能的桥梁结构抗震与减震设计体系，提出了基于性能的钢桥抗震校验与评估方法；

（4）研究了地震荷载作用下的结构钢材和厚壁钢结构的大变形下的延性裂纹发生机理、评价指标和预防措施；

（5）提出将损伤控制理论应用于桥梁结构，并开发了多种形式的金属耗能构件及其应用方法，提高了生命线工程的安全性能；

（6）就强震后强余震影响的课题，开展了有关研究，提出了确保多次大地震作用下重大工程结构的安全可靠理论，开发了一系列对应的高性能阻尼器。

著书18本，发表各种学术刊物论文350余篇。

曾先后获得日本土木学会论文奖，结构工程论文奖，桥梁工程田中奖。