我国的现代工程抗震学科是在地震危险性预测的基础上建立起来的。它主要依赖四方面的支持：一是历史与现代的地震经验；二是动力学；三是振动实验；四是强震观测。后几个方面在建国时近乎空白，现已具有一定的规模与较高的水平。工程抗震学科依赖于下述四个方面的实践：一是地震小区划(许多大中城市已进行或正在进行)；二是一般性抗震设计规范(建国初就制定了参考性的通用草案，现已有法律性的分类规范)；三是特种结构的抗震设计(需要高度的可靠性)；四是抗震加固(已有20年的历史)。

　(一)强地震考察　

    我国是世界文明古国之一，在历史地震资料与抗震防灾经验方面都是世界上首屈一指的。现代抗震防灾经验的取得更具有一种主动性、客观性与规范性。如有组织、计划、目的的地震考察。我国地震界与工程界非常重视强震现场的考察工作，新中国成立以来，对我国大陆发生的强震，除人烟稀少的地区外，都组织力量进行了现场宏观考察，收集有关结构物与地面破坏的资料；绘制等震线图，为进一步分析各类震害的特征打下基础。待发生过地震数月乃至数年后，因紧急救灾期已过，前次强震进一步导致(次生或衍生)重大灾害的可能性已降得很低，遭受地震破坏的自然与人工环境都得到了一定的恢复，灾区社会秩序已基本稳定，生活与生产逐步走向了正常，工作条件得到了基本保证时，可针对一些专门的目的，进行一些较细的专项考察。如了解结构物的施工质量、静力强度、使用性能等震前情况；勘查地基土壤；测量结构物的动力性能、进行标准贯入试验、静力触探试验和剪切波速试验等现场试验。通过此类考察，可研究烈度异常区形成的原因；发现结构设计与地基处理等方面存在的问题，检验理论分析是否合适，抗震措施效果高低；探讨建筑物、构筑物、地基的薄弱部位、破坏形式与地震烈度或其他地震参数之间的关系以及各类结构物的震害预测方法等。

　(二)强地震动估计与强震地面运动模拟　

    抗震学科中所说的强地震动是指由地震在地表和工程所及的地下引起的足以危害工程的强烈震动。强震观测所获得的记录数据可有效地用于研究地震波的产生与传播规律，确定震源参数与余震迁移特性，探索震源模式与发展机制，计算近源地层的速度结构，进行地震危险区划与场地地震危险性评定，验证与改进结构抗震分析及设计方法等。据强地震动的仪器记录，可估计地震动的主要力学参数。目前国际上一般是用经验回归方法。但强地震动估计的理论方法也正日益接近工程要求，即根据理论的地震震源破裂模型和地震波传播理论，直接用数学力学方法计算地震动时程。

    工程上常用的地震动参数是加速度与速度的峰值或有效峰值、反应谱与强震动持时，它们被看作是震级、距离与场地条件的函数。据大量强地震动记录求得的这种函数称为衰减关系。衰减规律的研究成果被用于工程场地地震烈度评定、危险性估计与地震区划任务中。现在我国在重大工程场址的地震危险性估计中，往往先估计基岩地震动，再计算地表土层地震动，这样可以反映局部土层的特殊性。在50—60年代，工程界考虑的地震动参数仅为加速度峰值；60—70年代增加了反应谱和其他参数；更进一步，工程地震除加速度峰值与反应谱外，还要求地震动加速度全过程。在70年代初我国开始研究用数学方法从地震动反应谱与持时中制造地震动时程，后来计算效果得到改进。近年来，又据从实测数据统计得到的不同频率波的到时，使制造的地震动时程具有随时间变化的频谱组成。有人还从震源动力模型出发，据震源破裂过程直接计算地震动过程。目前常用的方法是以近场小震的加速度时程记录作为经验格林函数来合成地震动时程。人造地震动时程在我国重大工程的地震危险性估计及地震小区划方面都得到了应用。例如用于核电厂的抗震设计；用于人工合成基岩地震动，并据以研究地表土层的地震动特性等。

    模拟工程场地可能经受的强震地面运动，提供设计地震加速度图，对于工程结构抗震设计与现有结构抗震能力评定是很重要的。模拟强地震动的方法可大致分为工程方法与工程地震学方法两类。前者直接依据经验进行，较为简便实用。后者则试图以地震学的研究成果改进现有的工程方法。在工程方法中，最简单的途径是假定过去在某地记录的地震动可代表该地未来的地震动。但观测结果表明这个假定往往是难以成立的，因此必须对这一方法进行改进。地震动过程具有不确定性，强震记录所揭示的地震动往往呈现极不规则的形状，因此，强地震动常被看作一随机过程。基于此概念，地震工程中目前常用的模拟方法是用计算机产生某一随机过程的一组样本，使之具有记录的强震动的统计特征。

    模拟强地震动的地震学方法基于卷积定理。地震动可以用地球介质的脉冲响应(格林函数)在时空上与震源函数的卷积表示。因此，强地震动的模拟可以归结为格林函数与震源表述两个问题。有关这两个问题的地震学研究已取得了很大的进展。基于这些进展，目前关于模拟强地震动的工程地震学方法研究可大致分为理论地震图方法与半经验方法两种类型。

    我国有人将水平成层介质内任意位错源产生的理论地震图计算用于强地震动的模拟。也有人试图将这一模拟方法用于工程目的。他们首先计算位错点源的理论格林函数，震源函数则通过试错法用与场地相关的最大加速度和反应谱标定。在已知震源时空分布函数和地球介质模型时，这一强地震动模拟方法是精确的，但它很难推广应用到强烈横向非均匀的介质模型，而这样的地球介质模型对于高频地震动的分析是需要考虑的。而直接数值解法(如有限元方法和有限差分法)是一种可以阐明地震高频振动的有效的模拟方法。但是，由于对地球介质很难建立足够精细的模型，用确定性方法研究更高频的震源模式是困难的。而有简化的介质模型反演得到的震源时空分布函数又不能反映真实的震源高频辐射机制。因此，即使利用特定地震的强震记录研究震源机制和传播途径对强地震动的影响，也有必要采用确定性(低频)与随机性(高频)相结合的处理方式。

    为了尽量减小理论地震图方法采用的地球介质模型的不确定性及与工程实际需要间的差距，并弥补现有工程方法缺乏地震学考虑带来的缺陷，可以把工程方法与地震学方法结合起来，这样一种模拟强地震动的方法叫半经验方法。其出发点是把一次大地震看作由一系列相当于小地震的子源构成。则大地震在一场地上产生的地面位移u(t)，也由各子源产生的地面位移时程以及时间延迟等因素综合决定。用半经验方法合成强地震动时需要在强震观测结果的基础上，据地震学的研究结果探讨如何合理地确定子源的个数、断层破裂时间与地震波由各子源传至场地的走时产生的时间延迟，和每个子源产生的地震图。

    合理的强地震动模拟的工程地震学方法应在统计意义上符合强震观测结果；且所采用的模拟模型应既能反映地震学家对地震波的产生与传播规律的物理理解，又可仅用实际上可能提供的少数参数描述。
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