本方向针对新疆高纬度严寒地区特有的气候干燥、干湿交替频繁、昼夜和年际温差大、冻融循环剧烈等恶劣的气候条件及侵蚀介质（硫酸盐、盐碱等）分布广泛的地理地质特点，通过室内试验、现场监测、理论分析、数值模拟等方法，系统开展水工材料（混凝土、岩土、沥青、防水防护材料等）的力学（静力、动力）和热学特性、耐久性（抗裂、抗盐碱侵蚀、抗冻融破坏等）研究，进一步揭示新疆严酷环境下水工材料的行为演化机制及性能劣化机理，建立环境因素、材料因素耦合条件下的水工材料本构关系及寿命预测模型，研发高性能水工新材料，提高新疆严酷复杂条件下水利工程结构及材料的服役寿命。