我国高速铁路发展迅速，截止目前运营里程到达约3.5万公里，是世界上高速铁路在建规模和运营里程最长的国家。我国新建时速250公里及以上的高速铁路主要采用了无砟轨道，但随着服役时间的增加，无砟轨道结构开始出现上拱、离缝等病害，且逐渐已由零星出现发展为普遍发生，这不仅增加了养护维修的工作量，也直接影响了高速铁路运营的舒适性与安全性，而有砟轨道结构则可有效避免上述轨道病害。我国除了既有线改造的高速线路全部采用了有砟轨道结构外，在高架车站、桥上大号码道岔区、大跨度桥梁等不宜铺设无砟轨道的地段，也主要采用了适用性强、易于养护维修的有砟轨道结构。并且在国家“一带一路”战略下，援建的国外高速铁路线路也几乎全部采用了有砟轨道结构。因此，进行高速铁路有砟轨道结构的力学特性和结构选型研究具有重要的研究价值与工程实践意义。
　　我国高速铁路桥梁占比高，且桥梁为刚性结构，根据国际铁路联盟研究结果，在高速运营条件下，桥上有砟轨道可能会发生道砟粉化，道床失稳及道砟飞溅等问题。而我国目前对时速250km/h以上的高速铁路桥上有砟轨道的力学特性缺乏系统研究，无法科学指导轨道结构的选型设计，严重制约了我国高速铁路有砟轨道的推广应用。基于此，本文主要从资料调研、有限元模拟、离散元分析、现场试验等方面开展高速铁路桥上有砟轨道-桥梁相互动力作用特性及结构选型研究，具体工作如下：
　　(1)综合分析国内外高速铁路有砟轨道结构形式及力学特性研究现状，并结合我国高速铁路工程实际，初步提出适合我国的桥上有砟轨道结构形式和减振措施方案。
　　(2)建立高铁列车—有砟轨道—桥梁结构动力学耦合分析模型，同时利用离散元法建立道床—轨枕相互作用模型，确定相应的模型参数，验证模型的可靠性。
　　(3)应用耦合动力分析模型及离散元模型进行桥上有砟轨道轨枕力学特性分析。计算分析表明，桥上高速铁路有砟轨道结构采用Ⅲ型轨枕、宽轨枕、梯子式轨枕和框架式轨枕4种形式的轨道结构动力特性均可满足现有的标准；将桥上宽轨枕结构、梯子式轨枕结构、框架式轨枕与传统的桥上Ⅲ型轨枕结构进行了对比分析发现，桥上宽轨枕的力学性能最佳，桥上Ⅲ型轨枕力学性能居中，其他两种力学特性稍差。
　　(4)应用耦合分析模型及离散元模型对高速铁路桥上有砟轨道采用不同减振措施的效果进行分析。结果表明，采取上述措施后，道床及桥梁结构减振效果明显，且各项表征指标均可满足规范要求。
　　(5)对桥上普通有砟轨道、有砟轨道+挤塑板垫层、有砟轨道+聚氨酯垫层、有砟轨道+弹性轨枕4种不同桥上有砟轨道结构进行现场动力试验研究。结果表明，设置枕下胶垫与砟下垫层均能明显降低高速列车荷载作用下轨道结构动力特性，并能有效的减小道床压应力，从而达到降低养护维修工作量的目的。
　　(6)对桥上有砟轨道采用不同砟下垫的地段，挖开道床观测试验表明，道砟与砟下垫有良好的接触关系，其中聚氨酯垫由于在与道砟接触面一侧有土工布，未发现道砟压痕；挤塑板的压痕深度主要分布在0-4mm范围内。
　　(7)提出适用于高速铁路桥上有砟轨道结构的优化方案，并使用有限元和离散元方法分别对优化方案进行分析验证，最后给出了我国高速铁路桥上有砟轨道结构的选型建议。