现代工程系统具有明显的多尺度特征，材料、结构、设备、装置各具不同的尺度规模；对应于方法论则有确定论方法和非确定论方法，包括微观力学、细观力学、连续介质力学、结构力学、风险工程、可靠性工程等。在微观和宏观（巨观）层面，客观世界常表现出随机性质和模糊性质，应用非确定论方法有特殊优越性。但是目前的结构完整性理论和安全分析方法在不同尺度和层次上往往是隔离的，得出的结论可能不尽一致，另外所能涵盖的失效模式也相对有限，因此建立多层次、多尺度统一的结构与系统安全评价理论是科学家长期不懈的追求。针对重大装备与工程建设的需要以及学科发展的要求，本方向重点研究以下内容：

　　（1）时间相关的破坏理论：环境影响下的结构损伤演化规律是静态断裂理论的发展，其中包括高温环境下结构破坏行为的研究，各种腐蚀环境或辐射环境下与时间相关的破坏行为；

　　（2）多损伤机制的统一失效评定理论：目前的失效评定图(FAD)涵盖了含缺陷结构的脆断、韧断及其混合断裂模式，但是还无法评定蠕变－疲劳－腐蚀及其交互作用下的结构失效问题，为此应深入研究不同损伤机制的演化规律，损伤对结构断裂和韧性失稳的影响；

　　（3）承压系统动态安全指标：这一研究旨在建立承压装置的动态安全指标，通过在线监测系统感知装置运行风险的涨落，力图真实反映装置的安全状况和维修需求，包括研究不同安全分析方法的无缝结合，不同承压装备安全可靠性的分析方法，异质安全数据的统一；

　　（4）概率风险评价方法：核电站概率风险评价方法已得到广泛应用，但是高级概率风险评价以及不同领域的风险评价还需作深化研究，其中提高概率风险评价准确度和可靠度的方法、长输管道、过程工业装置、大型储能装置、以及危险物质等的概率风险评价最为急需。