（1）研究轨道交通工程新材料与新技术。开展高性能混凝土、水泥乳化沥青砂浆、蒸养混凝土等关键工程材料在动载和环境作用下性能演化的基础研究，建立水泥基材料微观、细观结构与宏观性能间的相互关系，揭示其动态演化规律和破坏机理。研发高性能修复材料、高阻尼无机-有机复合材料、新型吸能降噪新材料等，形成上述新型无机-有机复合材料的组成设计方法和制备技术。

开展轨道交通工程结构性能提升理论与方法研究，研发高速与重载铁路新型轨道结构、复杂隧道结构（如交叉重叠隧道）、大跨复杂桥梁结构体系，探讨新型结构与材料、环境的耦合作用机理，建立与完善新型轨道交通工程结构的设计理论与关键建造技术，提出轨道交通工程结构的综合防灾减灾新技术。

（2）研究轨道交通工程振动与控制技术。发展模拟真实滚动接触行为的轮轨动力学精细化分析模型和考虑应变率效应的混凝土动力损伤本构关系、多点激励与行波效应、桩－土－结构相互作用精细化分析模型，开展列车、侧风和地震作用下车-线-桥系统动力学研究，基于虚拟激励法对轨道交通工程结构进行随机振动分析，完善轨道交通工程结构动力设计方法。

研究系统平衡状态稳定性分析的基本理论，揭示列车脱轨的力学机理，建立列车-轨道交通工程结构系统稳定性分析方法，完善列车平稳安全运行的评判标准，探明轨道交通工程结构多种因素对列车平稳安全运行的影响规律，研发列车-轨道交通工程结构系统平稳安全运行控制技术。