结合水利水电工程巨型钢闸门计算分析、数字化设计和软件系统应用的实际需求，创建了巨型闸门结构弹塑厚板、巨大深梁、大刚度框架的非线性结构力学模型，揭示了巨型闸门结构非线性力学机理及尺寸效应规律；据此进一步构建了巨型闸门空间结构分析安全高效的数值仿真模型，探明了巨型闸门空间结构静动力特性规律及空间效应，制定了巨型闸门结构有限元分析导则，创新了巨型闸门结构非线性设计理论；进一步提出了巨型闸门数字化设计方法，开发了参数化分析设计一体化平台。研究成果发表于《Journal of Structural Engineering-ASCE》、《水利学报》、《水力发电学报》等国内外著名行业期刊。提出的巨型钢闸门非线性分析理论及钢闸门有限元数值计算方法的应用和评价原则，钢闸门数字化、系列化设计方法，以及数字化设计系统在行业内属于首次。研究形成的关键技术白鹤滩水电站、大藤峡水电站、黄河玛尔挡水电站、大渡河巴塘水电站、下凯富峡水电站等大型水电水利工程中得到了广泛推广与应用，提升了电站金属结构分析及数字化设计水平，有力地促进了电站金属结构行业技术进步，进一步提高了工程建设及运行管理的效率，取得了显著社会经济效益。