针对铸造工艺特点和各种典型工程铸钢构件的共性特征，本项目的研究目标为揭示铸造缺陷特征、随机性及其演化规律，构建含缺陷的铸钢材料、构件和结构的数值模拟方法、力学性能分析和可靠性分析方法。项目通过无损探伤、射线扫描和有损切片等试验手段研究了铸钢中的微细观铸造缺陷和宏观铸造缺陷；运用疲劳断裂、损伤力学、可靠性等理论知识和方法对铸钢节点进行分析和评价。 项目的主要研究内容有： (1)对铸钢材料的化学成分、微观结构以及宏观力学性能进行分析研究，从本质上认识该材料；观测、统计铸钢材料中微细观缺陷的形态、尺寸、分布及其在载荷作用下的演化规律，以研究微细观铸造缺陷与铸钢材料及铸钢件力学性能之间的联系。 (2)以土木工程结构用铸钢件为研究对象，通过对较大样本量的铸钢件进行无损检测（目视检测、磁粉检测、超声波检测）及切片试验来研究铸钢件中宏观铸造缺陷的产生和分布规律，统计铸钢件中宏观铸造缺陷的类型、大小、分布等特征信息，以研究宏观铸造缺陷对铸钢件力学性能的影响。为铸钢件优化设计和可靠性分析，提供重要依据。 (3)铸钢件中存在着从微观尺度到宏观尺度的铸造缺陷，缺陷的存在会在一定程度上对铸钢材料、铸钢节点乃至整体结构的力学性能造成影响。本项目从微细观缺陷、宏观缺陷两个方面分别研究了铸造缺陷对铸钢材料和构件力学性能的影响。 (4)基于随机场局部平均理论，利用随机场网格描述铸钢节点缺陷概率分布随空间位置变化的特点，分析了结构响应对随机场离散后各随机变量的敏感度。 (5)推导了泰勒展开子结构随机有限元方法（TSSFEM），为铸钢节点可靠性分析奠定基础。 (6)除了以上项目计划书中的五个主要研究内容，项目组还研究了铸造过程的数值模拟，分析了铸件形状、浇铸系统、浇注速度等铸造随机参数对铸造过程和铸造缺陷形成的影响；和铸钢节点焊缝的力学性能。