2005年獲傑出青年科學基金，2006年評為長江學者特聘教授及創新團隊學術帶頭人， 2006年獲第三屆中國青年女科學家提名獎、2010年獲何梁何利獎。現任國際結構控制與監測學會理事長(首次華人擔任)，獲2015年度國際結構健康監測年度人物獎(首次中國大陸學者獲獎，國際首位女性獲獎者)。

　　長期從事土木工程中的人工智能、土木工程數據科學與工程、結構健康監測、結構振動控制、結構防災減災、納米材料與結構的研究。李惠教授在國內外率先開展土木工程人工智能和數據科學及工程的研究，研究了從大數據中深度學習和機器學習數據隱含的土木工程特性；發展基於計算機視覺的土木工程損傷識別方法、突破了土木工程領域長期以來損傷識別的難題，發展了基於計算機視覺的橋梁荷載時空識別方法和機器學習的隨機場模型，發明了透明了拉索，發展了基於計算機視覺的腐蝕識別和腐蝕疲勞壽命評估理論，解決了拉索腐蝕疲勞評估的瓶頸；建立了橋梁結構維修的深度強化學習架構；發展了流體動力學數據學習方法，建立了橋梁渦激振動和抖振深度學習模型、以及基於鈍體表面壓力預測鈍體流場的深度學習模型；發展了結構地震損傷的計算機視覺識別方法。在結構健康監測領域，發展了偶極子導波監測技術，實現了土木工程導波的長距離傳輸和監測難題，研究了超聲監測信號的稀疏貝葉斯學習算法；研究了基於壓縮感知的數據采集方法，發明了移動無線傳感技術，發展了無線傳輸數據丟失回復重構算法；發展了基於監測數據的結構狀態評估理論。在結構振動控制方向，建立了斜拉索智能負剛度控制理論；在防災減災方向，研究了大跨度橋梁渦激振動和顫振理論，發展了流動主被動和仿生控制技術；在納米材料與結構方向，開拓了納米混凝土方向，揭示了納米材料對混凝土水泥水化的影響機理，發現了C-S-H的結晶現象，制備出了世界上最輕的石墨烯氣凝膠材料。主持863項目、科技支橕計劃課題、國家自然科學基金重大研究計劃重點項目等20餘項；國家科技進步二等獎3項(排名均第2)、省部級一等獎4項(排名1、1、2、2)，發明專利20餘項；SCI論文150餘篇(最高影響因子18.96)，系列國際會議大會報告60餘次，7個系列國際國內學術會議大會主席。

　　國家863計劃現代交通領域主題組長，國家自然科學基金會議評審專家，牽頭完成國家高技術戰略預測報告-道路交通和國家中長期科技規劃實施中期評估報告-交通基礎設施。任工信部『土木工程智能防災減災』重點實驗室主任、交通部『交通安全特種材料與智能化控制技術』重點實驗室學術委員會主任。

　　完成我國10餘座大型工程健康監測系統及監測數據分析、合作實現世界上第二個斜拉索風雨振智能控制的工程應用、率先推廣了耗能減震加固技術和納米混凝土在我國的工程應用示范。

　　International Association for Structural Control and Monitoring (IASCM)理事長

　　亞太智能結構協作中心(ANCRISST)理事長

　　國際智能基礎設施健康監測學會理事

　　Journal of Structural Health Monitoring(IF=3.52)副主編

　　Journal of Civil Structural Health Monitoring副主編

　　Journal of Vibration and Control顧問委員會

　　中國振動工程學會結構抗振控制與健康監測專業委員會理事長

　　中國公路學會橋梁工程與結構工程分會副理事長

　　中國振動工程學會常務理事

　　曾獲獎項：

　　國家科技進步二等獎3項(排名均為第二)

　　黑龍江省自然科學一等獎1項(排名第一)

　　教育部自然科學一等獎(排名第一)

　　教育部發明一等獎(排名第二)

　　教育部科技進步一等獎(排名第二)

　　國際結構健康監測2015年度人物