泥石流是一种广泛分布于山区且破坏性极强的地质灾害。我国山地面积约占到总国土面积的2/3,使得我国成为全球遭受泥石流灾害最严重的国家之一。为减轻泥石流给国家和人民带来的巨大损失,我国将泥石流防治结构作为一种行之有效的治理措施,但目前依然采用没有考虑泥石流动力特性和块石冲击及防治结构物理力学指标随机性的安全系数法或参照挡土墙计算方法进行设计,导致防治结构计算结果虽然满足规范要求,在实际服役过程中却很容易发生破坏。如果将可靠性分析理论引入防治结构的设计方法中,充分考虑泥石流运动过程中的不确定因素,则可以减少破坏的发生。因此,基于可靠性分析理论的防治结构设计方法研究具有十分重要的现实意义和应用价值。本文结合理论推导和试验分析,针对变截面格栅柱在大块石冲击下的抗倾覆可靠性进行了以下几方面的研究:（1）考虑泥石流大块石冲击的随机性和动力特性,将其简化为矩形脉冲荷载。选取大块石冲击荷载计算公式,将变截面格栅柱考虑为弹性悬臂柱,建立了变截面格栅柱动力学计算模型,基于分离变量法推导了变截面格栅柱在大块石冲击作用下的动位移响应微分方程。（2）建立了变截面格栅柱抗倾覆可靠性功能函数和极限状态方程。利用验算点法编制了MATLAB计算程序,计算了泥石流大块石冲击作用下变截面格栅柱再空库、半库和满库三种工况下的抗倾覆可靠指标和倾覆概率。基于控制变量法,研究了泥石流大块石运动速度和扶壁墙长度变化对变截面格栅柱可靠度的影响。分析了大块石运动速度与锚墩极限抗拔承载力的变异性对变截面格栅柱抗倾覆可靠指标的影响。（3）利用自主研发的泥石流多点冲击加载装置,设计了室内模型冲击试验,研究了泥石流大块石冲击作用下变截面格栅柱的破坏模式。对比分析了不同冲击高度和不同冲击作用下变截面格栅柱的动位移和动应变变化规律,验证了理论分析方法的正确性。