近些年我国城市轨道交通事业蓬勃发展,给人们的出行带来便利、安全、快捷、准时的极佳体验,并且也极大地缓解了城市交通的压力。但是,由地铁列车运行引起的沿线环境振动及建筑物二次结构噪声问题也越发突出,居民投诉也有所增加,这些问题已经成为城市建设中不可忽视的一部分。在国内外相关学者进行的广泛而深入的研究基础之上,本文针对不同土体对于地铁列车引起的振动传递、衰减的不同影响,建立了地铁列车和各结构的数值模型和声学边界元模型,分析了不同土体条件下轨道、隧道、土体、建筑物的振动响应以及建筑物室内二次结构噪声响应。本文主要研究工作如下:(1)梳理、总结了城市轨道交通引起的环境振动和建筑物二次结构噪声的研究现状,介绍了研究这类问题的基本理论和方法,以及地铁轨道交通引起的环境振动和噪声的评价方法和标准。(2)基于车辆-轨道耦合动力学理论,通过MATLAB编程实现地铁车辆-轨道垂向动力相互作用的模拟,并应用有限元软件ANSYS建立了轨道-隧道-土体-建筑物三维有限元模型,将计算得到的轮轨垂向力作为外部激励施加于有限元模型中的钢轨上,进行整个结构的动力学仿真计算。通过对深圳地铁11号线碧海湾段动力测试结果与仿真计算结果的对比分析,验证了轮轨动力学模型和有限元模型的可靠性。(3)应用有限元软件分析了软土层、硬土层和硬质岩层三种土体条件下各结构的振动响应,研究了不同土体条件对轨道、隧道和建筑结构的振动影响以及对振动在土体中的传播规律。(4)针对隧道周围土体为硬质岩石情况下建筑物振动超标的情况,建立了减振型单元板式轨道的有限元模型,分析了不同减振垫层刚度和不同轨道板板厚、板宽、板长对轨道结构、隧道结构和建筑物的动力影响,并分析其减振性能。(5)依据有限元模型和动力学计算结果,应用声学分析软件Virtual.Lab建立建筑物声学边界元模型,将计算得到的建筑物结构振动响应作为声学边界条件,采用直接边界元法分析建筑物室内二次结构噪声响应及空间分布特性,并对比分析了数值计算和公式预测两种方法对建筑物底层室内噪声的评定差异。