早年从事有限元方法研究，1964年初研制出我国第一个平面问题通用有限元程序，解决了刘家峡大坝的复杂应力分析问题；1973年首先揭示了接触体内的应力状态与加载路线的相关性，有效地解决了龚咀大坝带缝运行和运行中加固等多个工程的复杂结构应力分析难题。80年代以来主持并参加研制了“通用有限元程序系统(FEPS)”、国家攻关项目“建筑工程设计软件包(BDP)”、国家自然科学基金项目“有限元方法软件环境”等；同时针对科学和工程应用软件研制的方法论，提出了一种算法自适应组织的方法和系统构造模式。近年来针对复合材料性能预测和结构问题，发展了一种宏观特征和细部构造相耦合的多尺度分析方法。获1981年国家自然科学奖二等奖等多项奖励。独立与合作发表论文100余篇，出版专著3本。

　　1995年当选为中国工程院院士。从1962年至今先后在中国科学院下属的计算技术研究所、计算中心、计算数学与科学工程计算所工作；曾任计算中心主任，CODATA中国委员会副主席；现兼任九个一级刊物的副主编、常务编委或编委，以及建设部、西北工业大学等十余所大学、开放实验室的顾问、兼职教授或学术委员等。

　　1999年开始从纯技术角度谈数字城市，立足地理信息、遥感、遥车、GPS这个技术层面。2000年，提出“城市市政管理也数字化”的想法。2001年参与建设部立项的“城市规划设计管理与服务的数字化工程”研究和验收工作，该项目在全国范围内已有50多个城市做了试点工作，其中不乏杭州、深圳等经济快速发展的城市，实现了城市市政工程管理、市容管理和环境管理的数字化。