Для исследования динамического отклика, механизмов разрушения и ударной устойчивости каркасных зданий под воздействием удара катящихся камней была проведена экспериментальная работа с использованием самостоятельно разработанного испытательного устройства с скатной дорожкой. Проведено 9 серий экспериментов при различных условиях, учитывались четыре ключевых фактора: масса камня, высота запуска, количество колонн под ударом и расстояние от подножия склона. Использовался метод ортогонального экспериментального дизайна с оценочными показателями форм разрушения конструкции, максимальной ударной силой и пиковым ускорением для системного анализа многофакторного взаимодействия и чувствительности. Результаты показали, что характер разрушения каркасных зданий имеет многоуровневую эволюцию на уровнях «материал-компонент-система» и подразделяется на пять степеней: микроразрушение, легкое, среднее, серьезное и полное разрушение. Количество колонн удара является наиболее чувствительным фактором, влияющим на общую устойчивость конструкции; анализ динамического отклика выявил механизм диссипации перехода ударной энергии от локального импульса к инерции всей конструкции, максимальные значения ускорения и силы на ударных колоннах составляют 9.91~25.42 м/с² и 178.95~565.24 Н соответственно; введена коэффициент редукции пластической энергии для корректировки эмпирической формулы ударной силы, полученной теоретически, при этом ошибка между рассчитанными и экспериментальными значениями составляет от -9.98% до 13.50%.

Каркасные здания; удар катящихся камней; динамические характеристики; максимальная ударная сила; пиковое ускорение