冻土是一种对气候变化极其敏锐的土体,微小的气候变化都会对其状态和物理参数造成很大的影响;近些年冻土区的路基施工对原冻土状态造成破坏,导致冻土的不良地质灾害加重,路基后期养护费用增高。因此研究冻土区路基和地基在动荷载作用下的响应,分析冻土在不同工况下的沉降和衰减规律,对寒区铁路与公路的设计、施工有着重要的指导意义。本文首先基于车辆-轨道耦合动力学理论,通过车辆-轨道耦合动力学分析,建立车辆-轨道耦合动力学方程,并使用Matlab编程求出动态轮轨力。其次应用ANSYS有限元软件建立轨道-路基-地基模型,计算轨道、路基、地基的振动响应。最后,分别考虑不同列车速度、不同冻土温度、路基不同高度三种工况下,道床、路基、地基的加速度与位移响应及在线路横向和深度方向的衰减变化。主要结论如下:(1)随着列车速度的升高,加速度和位移响应逐渐变大;在衰减趋势上,随着列车速度的升高,加速度和位移响应在横向和竖向衰减速度变快,相对加速度,速度的升高对位移的衰减速度变化影响不敏感。(2)不同温度工况下,在道床、路基和地基上,0℃时加速度、位移明显增大,-5℃、-7℃、-10℃时,随着温度的降低,加速度和位移峰值逐渐减小,但变化幅度不大。不同温度工况下,随着温度的降低,在横向和竖向上,衰减速度逐渐变慢,温度低于-5℃以后衰减速度的变化幅度开始减小。(3)列车动荷载作用下的数值模拟,表明路基结构对振动的衰减贡献很大;随着路基高度的增加,加速度和位移响应在横向和深度方向上的衰减速度逐渐变小,表明粉质粘土地基对振动响应的消耗比填土路基明显。