长期致力于桥梁结构行为、动力可靠度及大跨度桥梁结构施工控制等领域的理论与工程实践研究，先后主持/主研完成包括国家自然科学基金项目（混凝土结构随机动力分析方法及动力可靠度研究、地震作用下钢筋混凝土结构的空间随机响应及损伤状态）在内的国家级和省部级科研项目及重大工程项目50余项，参与了国内众多重大项目的科研及工程实践：（1）世界最大跨度斜拉桥－苏通大桥关键设计技术及施工控制实施；（2）鄂东长江公路大桥施工控制及结构稳定性研究；（3）南京长江第二、第三大桥结构稳定性研究；（4）万县长江大桥钢筋混凝土拱钢管混凝土劲性骨架施工稳定性分析及模型研究；（5）世界上最长、最宽的多塔斜拉桥－嘉绍大桥施工控制及关键设计技术研究等。上述成果为多项国家重点建设项目提供了直接支撑并得到了成功应用，创造了显著的经济和社会效益。

目前所承担的主要科研项目如下：

（1）国家自然科学基金项目：大跨度钢斜拉桥施工全过程时变体系多尺度可靠度研究

（2）国家自然科学基金项目：全过程控制条件下斜拉桥施工误差传播机理及其调控理论研究

（3）铁道部科研项目：大跨度铁路斜拉桥施工与运营阶段空间静力非线性及稳定性分析研究

（4）铁道部科研项目：特大跨度钢筋混凝土拱桥劲性骨架施工过程稳定性分析

（5）重大工程项目：嘉绍大桥施工监控

已正式发表科研论文100余篇，近5年来发表的主要论文：

[1] 陈文元、赵雷、孙才志，鄂东长江大桥施工过程静力弹性稳定性，公路交通科技，Vol. 28，No.11，2011：100-104

[2] 黄灿、赵雷，特大跨度斜拉桥施工几何控制原理的研究，铁道建筑技术，No.6，2011：24-27

[3] 黄灿、赵雷、张清华，特大跨度斜拉桥制造阶段参数敏感性分析及应用， 四川建筑科学研究，Vol.37，No.3，2011：297-300

[4] 刘昭清、钱稼茹、赵作周、徐焱、赵雷，双向筒芯现浇预应力混凝土简支双向空心楼板受力性能试验研究，土木工程学报，Vol. 43，No.9，2010

[5] 古松、赵雷，公路钢筋混凝土梁桥抗震可靠性分析，西南大学学报(自然科学版)，Vol.32，No.11，2010

[6] 陈文元、赵雷，考虑流固耦合时桥墩在地震和波浪作用下的动力响应分析，铁道建筑，No.8，2010：14-16

[7] 武芳文、薛成凤、赵雷，地震动空间相干效应对大跨度斜拉桥随机地震反应的影响，世界地震工程，Vol.26，No.2，2010：107-113

[8] 武芳文、薛成凤、赵雷，多维地震激励作用下大跨度斜拉桥的随机响应，武汉理工大学学报，Vol.34，No.9，2010：344-347

[9] 武芳文、薛成凤、赵雷，超大跨度斜拉桥考虑行波效应的地震动随机响应研究，地震学报，Vol.32，No.2，2010：193-202

[10] 武芳文、赵雷，考虑地震动局部场地效应的大跨度斜拉桥随机地震响应分析，地震研究，Vol.33，No.1，2010：93-98

[11] 刘昭清、钱稼茹、徐焱、王宗纲、赵雷，现浇预应力混凝土空心楼盖的舒适度试验和计算研究，实验技术与管理，No.11，2009：30-35.

[12] 武芳文、赵雷，大跨度斜拉桥地震响应非线性时程分析，世界地震工程，Vol.25，No.4，2009：18-24

[13] 雷宇、赵雷、黎曦，大跨度组合梁斜拉桥极限承载力影响因素，西南交通大学学报, Vol.44，No.6，2009：813-816（EI收录，AN：20100312640623）

[14] 武芳文、赵雷，独塔混凝土斜拉桥施工阶段温度效应仿真分析，铁道建筑，No.11，2009：11-14

[15] 武芳文、赵雷，组合梁斜拉桥稳定性影响因素研究，铁道建筑，No.10，2009：6-9

[16] 武芳文、赵雷，大跨度斜拉桥施工力学行为参数敏感性分析，兰州理工大学学报，Vol.35，No.6，2009：124-130

[17] 薛成凤、白延芳、赵 雷，大跨度混凝土斜拉桥施工控制正装和倒拆仿真分析，铁道建筑，No.8，2009：1-4

[18] 武芳文、赵雷，地震动空间变异性对千米级斜拉桥结构随机地震反应的影响，地震工程与工程振动，Vol.29， No.5，2009：118-127

[19] 陈文元、赵雷、钟强文等，基于响应面法的连续刚构地震可靠度分析，地震工程与工程振动，Vol.29， No.3，2009：45-50

[20] 武芳文、赵雷，大跨度钢斜拉桥稳定性分析，建筑结构，Vol.39， No.1，2009：80-82，79

[21] 赵雷、李乔、张鸿、卜一之，苏通长江大桥施工阶段结构稳定性研究，中国工程科学，Vol.11，No.3，2009：81-84

[22] 雷宇、赵雷、孟庆成等，钢管混凝土拱桥地震响应分析的参数研究，公路交通科技，Vol. 25，No.7，2008：54-58，64

[23] 赵雷、黄灿、武芳文，大跨度悬索拱桥极限承载能力研究，地震工程与工程振动，Vol.28, No.3, 2008：116-121

[24] 陈兵、赵雷、陈思孝，高墩大跨连续刚构铁路桥抗震可靠度分析，铁道学报，Vol. 30，No.2，2008：113-117（EI收录，AN：20084411671569）

[25] 陈兵、廖光明、赵雷，基于响应面法的复式钢箱提篮拱地震可靠度分析，四川大学学报(工程科学版)，Vol. 40，No.2，2008：44-48（EI收录，AN：20082111273041）

[26] 雷宇、赵雷、罗红革，大体积混凝土浇注水化热分析，中国港湾建设，No.3，2007：13-16

[27] 陈兵、赵雷、杨弘等，拉萨柳梧大桥吊杆疲劳寿命研究，铁道建筑，No.4，2007：6-8

[28] 陈兵、赵雷、陈思孝等，襄渝铁路增建二线牛角坪特大桥动力特性分析，铁道建筑，No.3，2007：1-4