受近场大震影响的特高坝，合理估计坝址最大可信地震动是实现近场大震作用下不溃坝目标的前提条件。随着溪洛渡、白鹤滩等多个近300m的特高坝的建设，用于高坝抗震设计的地震动需要特别关注长周期分量，建立一种能够表征地震波从震源-介质-场地全过程传播、且能包含结构抗震设计关注的主要频段的高效地震动模拟方法，是进行高坝场址最大可信地震动参数评估必须要解决的问题。

中国地震局地球物理研究所俞瑞芳研究员团队发展和完善了随机有限断层法，建立了能够表征地震动低频成分、且适合工程应用的宽频带地震动模拟方法。首先，通过在确定性的子源位错模型中加入服从k平方分布的随机滑移量，模拟更加符合真实情况的断层破裂；然后通过采用表征子源非均匀应力降的动拐角频率模型，优化理论震源谱；最后，通过在子源幅值谱中引入低频滤波函数，补偿由于路径效应简化等不确定性因素导致的低频模拟误差。通过对汶川地震记录的模拟表明，本文建立的方法能够较好地模拟基岩场地加速度时程的幅值和频谱（图1），但对地震动低频分量的合理估计依赖于先验目标谱的选择。基于建立的宽频带地震动模拟方法，对白鹤滩坝址最大可信地震动参数进行了综合评价，给出了不同层次和风险水平的地震动参数（图2），可为近场大震作用下300m级的高坝抗震安全评估提供合理的地震动输入。

图1 不同模拟方法得到的加速度时程和原始记录的对比

图2 白鹤滩坝址不同风险水平的地震动参数

该项成果建立了一种适合于工程应用的、高效的宽频带地震动模拟方法，已应用于多个大坝或抽水蓄能工程场址的最大可信地震动参数综合评价。成果于2025年发表在国际学术期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》（Yu R., Yang Q., Xu J., Song Y., Zhou H., Yu Y. 2025. Maximum credible ground motion evaluation based on broadband stochastic finite-fault method: A case study for Baihetan dam in China. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 190, 109168. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.109168.）。研究受国家自然科学基金项目（51878627）、国家重点研发计划课题（2017YFC0404901）和中国电建华东院科研项目（KY2018-ZD-02）项目共同资助。

【作者简介】

第一作者，俞瑞芳，博士生导师，研究员。从事地震动特性、地震动数值模拟及对结构响应的影响等相关研究。Email: yrfang126@126.com

通讯作者：俞言祥，博士生导师，研究员。从事强地震动特性、地震动衰减关系、地震动数值模拟、地震区划理论与应用等相关。Email: yuyx@cea-igp.ac.cn