泥石流是典型的地质灾害现象。泥石流危害巨大,对泥石流区域内人民生活造成巨大影响,对建筑结构具有极强的破坏力,特别是对穿越泥石流沟或沿泥石流沟岸的公路会造成毁灭性的破坏,往往造成公路长期阻断,严重制约当地的经济发展。泥石流防治困难,突发性强,不易被监控和观测。我国泥石流分布数量多,仅西部地区就有公路泥石流沟6000余条、川藏公路受泥石流危害里程累计可达160余公里。全国由泥石流造成的经济损失高达50亿元每年。为了防治泥石流危害公路设施,保障交通运输的正常运营,陈洪凯教授等对公路泥石流进行了广泛、深入地研究,在此基础上研发了泥石流速排结构、异型墩、泥石流隧道等为代表的公路泥石流防治结构,避免或减轻了泥石流对公路交通的危害。通过对以往泥石流防治结构的经验总结和对新型结构计算方法的详细分析,运用Visual Fortran和Visual Basic研发出一套用于泥石流核心防治结构的计算软件,并通过工程实例、模型试验、数值模拟等方法对计算软件的应用进行了验证。泥石流防治结构软件的设计,首次实现了泥石流防治结构计算的电算化,为泥石流防治结构的计算提供了有力的支持。本文得到主要结论包括:(1)在成熟的隧道结构计算理论基础上,针对泥石流这类灾害和防治结构自身应用特点;在运用结构力学、材料力学、流体力学、隧道力学、公路泥石流力学等学科的基础上,将泥石流隧道防治结构的内力计算进行程序设计,得到了一套能较好计算在泥石流爆发条件下隧道内力情况的软件,并运用工程实例与数值模拟对泥石流隧道进行了验证,得到了较好的效果。软件的开发为泥石流隧道的设计、计算以及进一步改进提供了可靠的平台。提高了泥石流隧道设计人员的工作效率。(2)通过对陈洪凯教授《公路泥石流研究及治理》中新型速流防治结构计算方法的改进,结合弹性地基梁计算原理和泥石流冲击力和摩蚀力计算原理,开发了运用于计算泥石流速流结构内力的计算程序,并在实体模型试验与工程应用中进行了验证,为以后速流防治结构的应用提供了依据与参考。(3)在对已有水工结构和岩土工程中所用护岸挡墙计算进行深化的基础上,结合泥石流运动特点和结构破坏形式,对泥石流护岸挡墙结构设计与验算进行了程序设计,参照水工与岩土方面的规范,在充分考虑到泥石流荷载作用下挡墙结构状态的情况下,适当提高了泥石流护岸挡墙的验算要求,并在挡墙结构上对其进行了强化。(4)在已有泥石流拦渣坝防治结构工程计算理论与验算方法基础上,结合泥石流浆体运动淤积与排导特点,在总结泥石流与坝体结构的各种不同荷载组合、程序在较全面考虑泥石流作用拦渣坝的基础上,改进了已有拦渣坝结构计算方法,并对结构计算与结构验算进行了程序开发。(5)新型泥石流群桩防治结构的内力计算及其验算主要运用了桩基础计算原理与泥石流运动力学原理,通过对群桩抗滑的原理研究。在总结陈洪凯教授《公路泥石流研究及治理》中的设计理念与计算方法的基础上,编制完成了泥石流群桩内力计算和结构验算程序,为该结构的设计与应用提供了计算基础和技术保障。(6)新型泥石流翼型墩防治结构程序设计的理论基础主要源于空气动力学、流体力学以及桩基础设计原理。运用空气动力学中翼面过流原理,将其引入泥石流防治结构中,在改进儒氏翼型基础上运用保角映射法,结合桩基设计原理得到了翼型墩结构计算方法与结构验算方法。在此基础上,通过Visual Fortran和Visual Basic联合编程,开发了泥石流翼型墩结构计算软件。为以后新型防治结构的应用和改进提供了平台和基础。通过对上述六种泥石流防治结构计算方法程序设计,得到了一套专门应用于泥石流防治结构计算的系统软件,为今后泥石流防治结构的设计、应用和改进提供了可靠的依据,为泥石流多种防治结构的综合设计和应用打下了坚实的基础。