我国西部山区地形特殊，滚石灾害频发，严重危害到人民的生命和财产安全。环保型棚洞具有很好的经济效益和社会效益，越来越受到工程建设者们的青睐。随着棚洞应用数量的不断增加，其安全性和稳定性越发值得重视。从设计单位反馈的信息来看，工程应用中由于棚洞结构设置不当而被砸坏的案例屡见不鲜，因此，研究滚石冲击力和棚洞的抗冲击特性，进而探索棚洞的抗冲击合理结构型式的课题研究非常迫切。　　 本文在已有研究成果的基础上对常用的冲击理论进行了总结对比，提出用改进的隧道方法来计算落实冲击力，借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了不同类型棚洞的有限元模型，并对落石冲击下的不同结构类型棚洞的响应进行了数值仿真，进一步探索了棚洞的抗冲击优化结构形式。主要进行了三个方面的研究:(1)不同结构类型棚洞在冲击力作用下的受力变形特性研究;(2)探索棚洞的抗冲击优化结构形式;(3)对优化后棚洞的抗冲击性能进行分析评估。　　 通过以上三方面研究得出以下几点结论:　　 (1)形成了改进的隧道公式方法，并验证了其计算冲击力的合理性。　　 (2)冲击荷载在结构中产生了冲击波，冲击波的传播引起结构应力和变形震荡;门式比半拱式棚洞震荡明显。　　 (3)棚洞等效应力最大值出现时刻比落石最大冲击力出现时刻延迟，不同时刻最大等效应力出现的部位也不断变化。　　 (4)斜柱式比直柱式棚洞抗冲击性能好很多，半拱式棚洞比门式棚洞有优势。　　 (5)门式和半拱式棚洞在冲击作用下的最危险部位是立柱顶部内侧，悬臂式棚洞的危险部位在立墙顶部内侧与平板交接处，全拱式棚洞的拱柱底部是结构的最危险部位。　　 (6)改变顶板倾角的棚洞结构优化方式，会或多或少减小棚洞的等效应力，对结构抗冲击性能比较有利，尤其对直柱式棚洞的优化效果很明显。　　 本论文的成果进一步完善了落石冲击棚洞这一课题的研究，具有重要的理论意义;同时为棚洞的合理设计和施工提供了一定的参考依据，具有重要的现实意义。