落石灾害是威胁山区桥梁结构安全的重大隐患之一，由于山区地质条件的复杂性，落石初始冲击参数的确定面临极大挑战。目前，落石初始运动参数的确定主要依赖于主观经验与确定性方法相结合的手段。本文首先基于RockFall工具对落石运动轨迹进行了系统性分析，通过蒙特卡洛模拟方法，获得了落石最终冲击参数的概率分布特征，并将其概率分布的特征值作为桥梁防护设计的输入参数。其次，针对简支梁桥在极端落石冲击作用下的破坏过程与倒塌机理进行了深入研究，并提出了桥梁在落石冲击下保持一定承载能力的防护目标。在此基础上，对比了改变箍筋间距、配筋率、混凝土强度、钢筋强度的防护效果；最后本文提出了一种多层复合防护装置。结果表明，落石初始水平速度对落石轨迹的影响较大；落石初始水平速度、初始垂直速度、初始旋转速度以及质量对落石最终水平速度的影响较小，最终水平速度在12 m/s~15 m/s内变化；落石冲击高度集中分布于桥墩的底部、跨中部分；简支梁桥在落石冲击作用下的破坏机理主要表现为：落石撞击桥墩时产生的巨大冲击力导致被撞桥墩发生显著位移，进而引发盖梁和系梁的弯曲破坏。随着落石持续作用，相邻桥墩因承受过大的冲击荷载而相继失效，导致T梁与桥墩之间的连接完全丧失。在此过程中，桥面板因失去支撑而发生塌陷，相邻T梁之间产生碰撞，最终引发桥梁结构的整体失稳和连续性倒塌；缩小箍筋间距、增加配筋率、提高混凝土强度、钢筋强度可以显著降低被撞桥墩跨中的残余位移和混凝土损伤，但都难以达到预期的防护效果。橡胶-UHPC复合防护装置可有效抵抗落石冲击，当冲击能量≤2250 kJ时，能控制残余位移低于1.1%限值，满足防护目标要求。

简支梁桥；落石冲击；落石轨迹；数值仿真；防护目标；复合防护装置