Основным направлением научной деятельности кафедры является совершенствование методов расчёта и исследование новых типов строительных конструкций.

Существенное внимание на кафедре уделяется экспериментальным и теоретическим исследованиям пространственных конструкций. Были проведены обширные работы, направленные на разработку и уточнение методов расчёта длинных цилиндрических оболочек, башенных градирен в виде однополостного гиперболоида вращения, оболочек, очерченных по поверхности гиперболического параболоида, и армоцементных оболочек.

Теоретические исследования сопровождались экспериментами на крупномасштабных моделях или образцах в натуральную величину (2000 г.). В результате выполнения этих работ опубликованы рекомендации по расчёту обычных и предварительно напряжённых цилиндрических оболочек на симметричные и односторонние нагрузки, по расчёту башенных градирен и оболочек отрицательной гауссовой кривизны.

Ряд научных исследований кафедры связан с изучением особенностей напряжённого состояния изгибаемых элементов из лёгких и ячеистых конструктивных бетонов. С 1970 г. под руководством Г. Н. Шоршнева развёрнуты исследования железобетонных корпусов высокого давления для ядерных реакторов и других целей. Разработана новая разновидность железобетона для сосудов, находящихся под давлением, и других конструкций, условно названная тяжёлым армоцементом. Данная работа носила комплексный характер, то есть разрабатывались конструктивные решения, специальный состав железобетона, методы расчёта, технология возведения сооружений и проводились обширные экспериментальные исследования на фрагментах и крупномасштабных моделях.

В дальнейшем исследования по данному научному направлению были расширены. Разработаны оригинальные конструктивные решения высоконапорных аккумуляторов тепла для энергетических станций нового поколения и автоклавы для строительных и специальных технологий. Исследования этих сооружений нашли отражение в докторской диссертации профессора В. И. Морозова (1994 г.).

Актуальным направлением научных исследований кафедры являются железобетонные конструкции, армированные стальной фиброй. Дисперсное армирование бетона способно обеспечить улучшение механических характеристик материала: повысить прочность, увеличить предельную сжимаемость, трещиностойкость, ударопрочность и т. д.

На кафедре ведутся активные исследования в области высокопрочных фибробетонов и эффективного использования высокопрочной арматуры. За разработку теории, создание технологий и освоение массового выпуска эффективных конструкций из фибробетона авторский коллектив под руководством зав. кафедрой В. И. Морозова в 2007 г. был удостоен Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.