落石冲击力对于隧道棚洞结构等被动防护结构设计以及结构安全具有重要的影响,但是冲击力影响因素较多,难于精确计算,目前隧道棚洞结构等被动防护结构可靠性设计方法中没有考虑落石冲击力的影响。本文对落石冲击力计算方法以及冲击效应展开研究。主要研究内容及成果如下：(1)落石冲击力评定①利用离散元颗粒流数值模拟方法对防落石棚洞结构进行建模、计算和分析。针对落石下落高度、重量、坡面坡度和回填土厚度对落石冲击力的影响规律展开研究,其中重点研究回填土厚度对于隧道棚洞结构等被动防护结构落石冲击力的影响规律。②通过与国内外落石冲击力计算方法的结果进行对比和分析,分析了各种计算方法的计算原理,同时还对本次数值模拟落石冲击力计算结果的合理性进行了评定,并在此基础上给出了回填土合理厚度的建议值。③通过查找国内外相关文献和工程实例信息,了解并掌握目前国内外落石冲击力的计算方法的原理、考虑因素;对落石冲击力计算结果进行数据处理,通过数据拟合、多元线性回归等方法,拟合出落石冲击力计算公式。(2)落石冲击效应研究利用离散元颗粒流数值模拟方法建立防落石棚洞结构模型,记录并提取棚洞结构顶板、纵梁、立柱和基础等部件不同部位的应力,绘制应力-时程曲线,分析棚洞结构在落石冲击作用下的动态响应,为棚洞结构设计提供设计依据。