随着交通基础设施建设向高原山区延伸,桥梁系统的运营条件日益复杂。近年来,泥石流灾害引发的桥毁人亡事故不断攀升,探究泥石流对桥梁的冲击作用及其破坏机理具有重要意义。以往关于泥石流冲击力和桥梁抗冲击的研究主要以定性和估算为主,亟需展开泥石流冲击动力作用和桥梁服役性能的研究。本文建立了泥石流冲击桥梁系统的“两相流”数值模型,确定了泥石流冲击力公式,并分析了冲击作用下桥梁的易损性和动力响应。主要研究内容如下:（1）讨论了利用“两相流”理论建立泥石流冲击桥墩模型的可行性,通过建模分析和试算对比了国内外泥石流仿真分析方法,最终选用任意拉格朗日—欧拉（ALE）和光滑粒子流体动力学（SPH）算法。同时收集整理了国内外泥石流冲击力试验数据,梳理了泥石流冲击过程的时、频域特性及分析方法。（2）以水槽冲击试验为原型,使用有限元软件Ansys/Ls-dyna建立了流固耦合模型。以相关试验数据为依据,对比分析了ALE和SPH算法在“两相流”计算中的适用性,进而分别验证了流体、固体和流固耦合计算的可靠性。基于此模型,分析了流体、固体之间的耦合特性,揭示了两相之间的应力重分布现象。（3）以流体动力学公式为基础,分别推导了适用于公路、铁路桥墩的冲击力公式。以受泥石流冲击的两座大桥为工程背景,建立了足尺冲击模型,并基于54组数值试验和补充试验确定了公式相关系数,得到了泥石流冲击桥梁系统的力学模型。（4）建立了泥石流冲击桥梁系统的可靠度计算模型,通过Monte Carlo法进行了桥梁易损性分析,通过三种状态下的失效概率和可靠指标确定了泥石流冲击的临界流速和冲击点高度。（5）以足尺冲击试验的计算结果为依据,进一步确定了公路桥在泥石流冲击下的失效曲面和失效包络线。并建立了泥石流冲击下铁路桥梁的车桥耦合模型,分析了泥石流影响下的桥梁动力响应和列车行车安全。