目前车-桥系统的随机振动研究引起了铁路领域的广泛关注,然而现有研究常忽略轨道结构的影响。轨道结构动力参数具有较大的随机性,轨道结构纵向弹性刚度的随机不均匀会导致钢轨顶面产生弹性不平顺或动态不平顺,而且轨道结构中局部随机损伤会导致钢轨顶面产生短波的动态不平顺。从这一点来看,研究轨道结构的随机性影响显然具有重要的意义。因此,本文考虑轨道结构及其随机性,从如下方面开展了基于概率密度演化方法的车-轨-桥系统随机振动研究。(1)针对轨道结构的随机特性,合理选择随机参数,基于广义能量原理推导了车-轨-桥整体系统的随机运动方程;(2)针对钢轨局部振动特性及高精度分析的需求,采用高精度单元模拟钢轨,基于广义能量原理推导了车-轨-桥系统随机运动方程;(3)针对车-轨-桥系统参数以及轨道不平顺荷载的随机性,基于概率密度演化方法和数论原理提出了车-轨-桥系统随机振动分析方法;(4)针对概率密度差分求解过程中,由于采用恒定步长和恒定区间导致数值计算成本高的问题,发展了一种自适应步长和区间的差分求解技术。以实际高铁多跨简支梁桥为例,针对轨道随机不平顺、随机损伤和随机系统参数三类典型的随机因素,基于上述理论研究成果系统地分析了车-轨-桥系统随机振动特性,分析结果表明:自适应步长和区间的差分求解技术能有效提高车-轨-桥系统随机振动分析的计算效率;采用高精度单元模拟钢轨能有效改善车-轨-桥系统动力分析的计算精度,尤其是当车速较高时;轨道结构中存在的确定性局部损伤将显著影响轨道随机不平顺激励下钢轨和桥梁随机动力响应的随机特性,同时损伤点处该影响随着车速的提高将进一步放大;随机轨道损伤、随机轨道结构参数以及轨道弹性不平顺对于车辆、轨道、桥梁和轮轨力等随机动力响应具有较为明显的影响,同时轨道弹性不平顺的随机性影响随着正弦波波长的变异水平增加和车速提高呈现近似线性增加的趋势;随机桥梁损伤、随机桥梁结构参数以及随机车辆参数对车辆、轨道和桥梁的随机动力响应也具有不可忽略的影响。