双块式无砟轨道经过多年的发展,因其各种优点而被广泛应用。在列车与温度荷载共同作用下使双块式无砟轨道道床板的开裂病害频繁发生,严重影响双块式无砟轨道道床板的长期服役性能,给高铁的安全运营带来隐患。本文以兰新高铁路基段双块式无砟轨道道床板为研究对象,通过现场试验、理论计算和有限元仿真分析相结合的方法来对列车与温度荷载作用下路基段双块式无砟轨道道床板状态变化规律进行研究,本文主要的研究内容与结论如下:（1）双块式无砟轨道关键参数在线监测首先对兰新高铁的线路环境进行介绍引出路基段使用19.5m大单元道床板的必要性,进行病害调研并根据病害的产生原因对病害的类型和分布规律进行总结。选取路基段典型病害区域搭建双块式无砟轨道道床板关键参数在线监测系统,实现对列车轮轨力的测试和道床板内部的温度和应变数据的长期监测。（2）道床板抗裂时变功能函数的建立与计算方法选取列车和温度荷载作为外荷载,混凝土抗拉强度作为抗力。考虑混凝土抗拉强度的下降和混凝土收缩徐变作用条件下建立道床板抗裂时变功能函数。根据功能函数极限状态计算结果确定最不利位置为道床板表面轨中及轨枕之间区域,同时作用的最不利荷载组合为“列车荷载+负温度梯度+整体降温”。介绍7点估计方法求解道床板抗裂时变功能函数的前四阶矩,并根据四阶矩可靠度公式计算道床板抗裂可靠度。（3）道床板抗裂时变功能函数随机变量统计分析与仿真求解对列车轮轨力、整体降温和负温度梯度进行统计分析,各随机变量均服从正态分布。利用ANSYS软件建立路基段双块式无砟轨道有限元模型并结合实测数据进行模型验证。对最不利荷载组合“列车荷载+负温度梯度+整体降温”进行7点估计并将每个估计值作为荷载进行仿真分析,列车荷载7点估计值作用下道床板表面轨中及轨枕之间区域作用的应力值逐渐增加,受节点应力作用可能在中间位置出现开裂。整体降温和负温度梯度7点估计值作用下道床板表面轨中及轨枕之间区域作用的应力值逐渐增加,在轨枕周围出现应力集中,受节点应力作用可能在中间位置出现开裂。（4）路基段双块式无砟轨道道床板状态变化规律分析将最不利荷载组合实测最大值作为荷载进行仿真分析,得到道床板表面轨中及轨枕之间区域的最大拉应力已超过C40混凝土抗拉强度。现将重现期荷载极值增加仿真结果对比,整体降温极值增加作用下区域内节点应力增加最多,纵向应力增加15.34%,横向应力增加14.25%,对道床板表面混凝土开裂的影响最大。通过对道床板抗裂时变可靠度曲线求解可知,可靠度初始值为2.929。由于混凝土收缩徐变作用可靠度曲线在前3年先下降较快后逐渐变缓并在第3年出现第一个突变点。可靠度曲线继续下降,由于混凝土抗拉强度从第30年开始加速下降,导致可靠度曲线在第30年时出现第二个突变点并且下降速度也随之加快。此时道床板的服役状态加速劣化,需要引起工务部门的关注。在第57.5年时可靠度已经下降至正常使用极限状态指标下限值,失效概率增加至1.587×10-1。考虑设计使用年限为60年,此时可靠度的值下降至0.908,不能满足规范要求。