我国目前是世界上高速铁路路网规模最大和运营速度最高的国家。不断提升的高速铁路运营速度对轨下基础结构的平顺性和稳定性提出了更高的要求。路桥过渡段长期以来是铁路路基工程中的薄弱环节，其动力响应及沉降变形往往成为线路平稳安全运营的控制因素。早期在有砟轨道结构过渡段中，由于列车运行速度较低，对平顺性要求也相对较低，往往以低成本的养护维修来解决过渡段中出现的问题，对设计环节未引起足够重视。随着列车运行速度的不断提升，无砟轨道结构应用越来越普遍，运营中出现的问题难以用养护维修简单解决，高速铁路路桥过渡段的动力响应及长期变形问题需要在设计阶段得到解决。因此，有必要对路桥过渡段中动力响应突变的物理原理进行探究，为高速铁路路桥过渡段的设计工作提供依据。本文中试图从波动和能量的角度对过渡段动力性能和服役性能劣化的原因进行阐释，通过对路桥过渡段和普通路基段界面位置产生的渡越辐射现象研究，给出过渡段基础结构刚度变化对系统动力响应和结构中能量流动的影响。主要研究内容和结论如下：
　　(1)介绍了现有的弹性体中的渡越辐射计算模型。将高速铁路路桥过渡段和普通路基段简化为一个二维平面应力模型，在现有模型的基础上推导了两个由倾斜界面耦合的弹性层中的渡越辐射本征场和自由场应力应变频域和时域表达式，并给出了界面倾斜角度和频率对自由场表达式中关键参数：水平向波数在复平面上分布的影响，给出了界面倾斜角度对渡越辐射能影响的数学解释。通过连续条件验证和模型退化验证了模型的可行性。
　　(2)考虑界面倾斜角度和荷载移动方向的影响，采用推导所得的本征场、自由场应力应变表达式分别计算了四个不同算例情况下界面两侧介质中的自由场垂向位移响应场和总垂向位移响应场，结果表明：渡越辐射现象在介质自由表面上引发了垂向位移的突变点。界面与介质底部夹角为钝角侧介质中自由场动力响应更显著。自由场垂向位移占总场垂向位移的最大比例由3%~17.7%不等，该比例从大到小的模型依次为：界面倾角为钝角模型(对应列车由普通路基段向过渡段行驶)，垂直界面模型(对应车辆由过渡段向桥梁行驶)，界面倾角为锐角模型(荷载移动方向为从刚度较小介质到刚度较大介质)，界面倾角为锐角模型(荷载移动方向为从刚度较大介质到刚度较小介质，对应车辆由过渡段向普通路基段行驶)。对于倾斜界面，渡越辐射现象并不是瞬间发生的。
　　(3)计算了荷载移动速度、界面倾斜角度、荷载移动方向和介质刚度差异四个因素对介质中渡越辐射能的影响。结果表明：随着荷载移动速度的增加，渡越辐射能单调非线性增加，接近临界速度时(约为临界速度74%)甚至超过本征场应变能。界面倾角增加，渡越辐射能单调非线性增加。界面与刚性基础夹角为锐角侧集中了更多的渡越辐射能。荷载移动速度会影响界面两侧介质中的应变能谱密度峰值，但对渡越辐射能的量值影响不大。界面两侧介质刚度差异增加，两侧介质中渡越辐射能量均增加，刚度较小侧增加幅度更大。本文研究参数下，两种介质刚度差异超过3倍时刚度较小侧渡越辐射能超过本征场应变能。
　　(4)对界面附近范围内能量流动的方向性随以上四个影响因素的变化情况做了分析。结果表明：随着荷载移动速度增大，界面附近能通量的方向性发生变化，沿界面方向传播的能量逐渐增大。随着界面倾斜角度增大，界面附近能通量并非单调增大，但自由场占比是单调增大的。界面倾斜角度主要影响界面附近能通量角密度分布形式，界面倾角为锐角情况下界面附近能通量峰值较大。随着刚度差异增大，界面附近能通量角密度分布发生变化，刚度较大一侧自由场贡献随刚度差异增大而增大。
　　(5)对垂直界面与倾斜界面耦合情况下介质中的渡越辐射能量场给出了一种循环迭代求解方法。根据数值算例结果，迭代10次以内三种介质中的自由场分布就可以达到稳定状态。可以认为该方法有一定可行性。