高寒冻融区铁路路桥过渡段填料冻胀引起墩台梁体变形变位的连锁反应对线路平顺性造成了很大影响,在列车长期动荷载作用下将给寒区轨道交通的正常运营、安全保障及养护维修带来极大挑战。迄今,鲜有对高原高寒地区过渡段冻胀条件下过渡段填料-墩台-梁体的相互作用问题进行系统研究,尤其在冻土区冻融循环与列车往复荷载耦合作用下路桥过渡段动力分析等方面的研究几乎空白,进而导致高原高寒地区极端复杂服役条件下的路桥过渡段成为寒冷地区铁路路基工程最薄弱的环节。川藏铁路是我国第二条进藏铁路,沿线缺乏合格填料且尚未掌握其冻胀特性,极端复杂环境条件下其路桥过渡段的安全服役问题已成为亟待解决的关键问题。鉴于上述,本论文面向国家重点工程“川藏铁路”和“一带一路”重大战略需求,立足川藏铁路季节冻土区路桥过渡段,聚焦冻融循环与列车荷载耦合作用复杂条件,基于以往寒区冻融环境下铁路、公路项目路基和过渡段工程的相关研究,采用数值模拟的研究手段,主要开展了以下研究工作:（1）以哈大高铁（哈尔滨市至大连市高速铁路）为背景,利用ABAQUS并采用热-力间接耦合的方式分别建立寒区路基温度场和冻胀变形数值模型。基于车辆-轨道耦合动力学理论,进一步采用Python语言对ABAQUS进行二次开发,建立了哈大高铁列车-轨道-路基动力学模型。通过对比分析哈大高铁路基温度场稳定解、冻胀变形与振动响应模拟结果,验证了本文所采用的温度场模拟、冻胀变形模拟及动力学模拟建模方法的正确性与可靠性。（2）基于上述已验证的寒区路基温度场模拟方法,建立了川藏铁路路桥过渡段温度场数值模型,分析了川藏铁路路桥过渡段土体的地温平衡特征与温度场分布变化规律。分析表明,不同材料的热学特性差异与桥台温度边界对于温度场的平衡过程与分布规律具有一定影响,随着距桥台距离的增加这种影响会逐渐减弱。（3）基于上述已验证的寒区路基冻胀变形模拟方法,建立了川藏铁路路桥过渡段冻胀变形数值模型,研究了川藏铁路路桥过渡段的填料冻胀发展变化与分布规律,以及冻胀引起的桥梁-桥台-填土相互作用。研究表明,填料性质差异与倒梯形结构型式、侧向约束差异对于路桥过渡段冻胀变形存在一定影响;桥台较近或较远处竖向冻胀较小,最大竖向冻胀位于桥台背后11～20m范围内;随着填料水平冻胀的发展,桥台会逐渐发生侧移和倾斜,进而导致桥梁与桥台顶紧。（4）基于上述已验证的寒区路基动力学模拟方法、现有车辆-轨道耦合动力学理论与已获得的川藏铁路路桥过渡段冻胀模型冻胀变形计算结果,进一步建立并验证了考虑冻胀变形的川藏铁路列车-轨道-路桥过渡段有限元动力模型。在考虑冻融循环-冻胀发育-列车振动荷载联合作用下,对比分析了冻胀与非冻胀条件下路桥过渡段台后填土表面与内部的动力响应（竖向加速度、动应力与动变形）分布变化规律及轮轨接触关系。研究发现,冻胀条件下动力响应幅值远大于非冻胀条件,冻胀条件下填料冻胀引起钢轨竖向几何不规则变形,进而造成列车行驶中无规律弹跳与轮轨冲击使轮轨相互作用显著增大才是路桥过渡段动力响应放大的主要因素。（5）在上述研究工作的基础上,进一步计算分析并重点探讨了填料冻胀率与列车轴重、行驶方向、车速等关键因素对路桥过渡段动力响应的分布特征、传播规律及衰减特性的影响。最后,为高寒冻融区路桥过渡段设计施工及运维提供参考建议。本论文的选题切合岩土学科发展前沿与国家重点工程实际需要,研究成果对于完善我国寒区路桥过渡段在工程建设与运营维护的关键技术细节,解决目前严重制约我国寒区铁路工程特别是川藏铁路病害防控的重要瓶颈问题,无疑具有较为重要的科学与实际意义。