近年来随着桥梁建设关键技术的突破，大跨度轨道桥梁得到了迅猛发展。当常见的等高桥塔构造的斜拉桥受到外界因素限制时，采用合适跨径组合的高低塔斜拉桥便可以很好地适应地形且更加经济。然而，高低塔斜拉桥这类非对称的超静定结构会导致桥梁沿线路方向有较大的刚度不均匀性，引起线路的刚度附加不平顺。当地铁列车通过时，桥梁刚度变化引起的附加不平顺会加剧车体振动，威胁行车安全性。因此，为了保证大跨度高低塔轨道斜拉桥的行车舒适性，有必要对列车—高低塔斜拉桥系统动态特性，高低塔两侧结构响应差异性，以及桥梁结构关键参数对车桥系统动态影响展开研究，为同类型桥梁车桥耦合振动研究提供思路和借鉴及运营阶段提供一定的理论参考和建议。
　　本文以世界最大跨轨道斜拉桥—重庆南纪门长江轨道专用桥为依托，基于线弹性理论，建立大跨度高低塔轨道斜拉桥的精细化空间力学模型，并基于优化算法桥梁模型进行非线性优化，使桥梁关键振型及频率更贴近实际工程结构；根据车桥动力相互作用理论，基于ANSYS APDL命令流，建立三维精细化地铁列车—高低塔轨道斜拉桥动力相互作用模型，并在此基础上研究大跨度高低塔轨道斜拉桥车桥系统动态特性。本文主要研究工作及结论如下：
　　（1）通过优化算法对桥梁模型进行非线性优化，经过35次迭代优化分析，使桥梁关键振型及频率与实际工程结构差距大幅度缩小，够更准确地反映车桥系统振动特性。建议在开展大跨度桥梁研究时充分应用模型非线性修正技术，以提高研究结果的准确。
　　（2）基于列车—高低塔轨道斜拉桥动力相互作用模型，对列车在不同行驶速度、不同列车编组形式、不同过桥方向工况下的车桥系统动力响应进行仿真模拟分析，探究了列车在不同行车模式下的车桥系统动态特性。
　　（3）针对高低塔斜拉桥刚度非对称特性，研究了恒定车速下高低塔两侧桥梁结构动力响应差距，以及列车时速的变化对两侧结构响应差值的影响机制，剖析了在不同过桥方向下高低塔两侧动力响应差异的变化规律。研究结果表明：矮塔侧主梁结构的各项动力响应数据明显更大，且随着列车速度提高桥梁两侧响应差距也在递增；表明高低塔这类刚度非对称结构对车桥系统动态特性的影响非常显著且不可忽略，在设计及修建时需要格外注意！
　　（4）研究了大桥在主梁竖向刚度、桥塔竖向刚度、二期荷载发生变化情况下，大跨高低塔斜拉桥车桥耦合系统动态响应的变化规律及趋势。结果表明：本文所研究的桥梁结构参数对列车响应都具有比较细微的影响，桥梁动力响应则对上述桥梁结构关键参数有着较高的敏感性。