高坝大库防止地震灾变的研究，是关系我国经济社会发展全局的防灾减灾重大工作中的重要内容，也是我国水利水电建设中的必须面对和急需解决的一个战略性关键技术问题。该研究针对防御极端地震下高坝大库灾变的需求，取得了4大创新性成果：一是应用“随机有限断层法”合理确定高坝工程近断裂大震的地震动输入。二是通过混凝土全级配试验，研究大坝混凝土非线性动态损伤演化规律。三是提出坝体混凝土和地基岩体系统的地震损伤破坏过程非线性动态分析的新方法，自主研发了高效并行计算程序，并用“天河一号”超级计算机成功开展了超大规模高坝抗震计算，计算效率由39天提高到18.9小时。四是编制了我国首部国家标准《水工建筑物抗震设计规范》，提出高坝工程破坏性地震应急预案。

该项研究为当前高拱坝工程抗震安全评价与设计提供了重要科技支撑，推动了水工抗震学科的发展，具有广阔的推广应用前景。经验收鉴定，认为研究成果总体上达到国际领先水平。研究成果已用于沙牌拱坝在汶川震后的抗震复核工作，较合理地解释、验证了沙牌拱坝在汶川地震中的实际震情。研究成果对《乌东德水电站可行性研究报告》提供了重要技术支撑，研究成果已被乌东德工程抗震设计采纳。

2017年取得如下进展和应用：一是提出了基于潜在震源模型的设定地震法确定大坝场地相关反应谱的新方法,在《<水电工程水工建筑物抗震设计规范>(NB 35047-2015)中关于设定地震确定场地相关设计反应谱的补充说明》(水电规水工〔2017〕53号)中得到采纳；二是应用自主研发的高效并行程序，对三峡、白鹤滩、溪洛渡等十余座高混凝土坝进行了最大可信地震作用下的抗震安全研究，提出了高混凝土坝在最大可信地震作用下，满足不发生库水失控下泄导致严重灾变设防目标的定量评价指标体系的建议。