本文总结了国内外无砟轨道结构的发展状况和应用结构,并基于双块式无砟轨道易产生横向裂纹,影响轨道耐久性的情况下,提出了一种新型的无砟轨道结构——纵向轨枕无砟轨道。为了适应高速铁路的进一步发展要求,研究新型无砟轨道结构,对我国的无砟轨道再创新有重要指导意义。分析了纵向轨枕在不同路段的轨枕结构型式,轨道板(道床板)与底座板、底座板与桥梁的连接方式,并分别对路基上及桥梁上的层间剪力进行了分析计算。并确定出路基上轨道板与底座板的连接门形筋的直径及布置位置；对桥梁上轨道板与底座的凸台连接进行了初步设计和配筋计算；确定出桥梁底座与桥梁板的连接销钉的直径及布置位置。本文运用通用有限元分析软件ABAQUS分析了纵向轨枕在路基上的采用分块式铺设时不同的轨道板厚度的整体刚度、轨道板、轨枕及底座板上由设计荷载产生的应力大小,并通过对计算结果的分析对比,最终确定出路基上铺设纵向轨枕时轨道板的合理厚度。并对现有的二桁架和三桁架两种不同的纵向轨枕结构型式的设计方案通过对垂向刚度、抗扭刚度、抗弯刚度、最大堆放层数进行分析,确定出其中较好的一种轨枕设计方案。运用梁板模型理论,计算出路基、桥梁、隧道上轨道板(道床板)及底座板的弯矩值,再综合考虑其他影响因素,运用容许应力法,对轨道板(道床板)、底座板进行配筋计算,并对配筋进行疲劳检算。根据轨枕最大堆放层数确定的下层轨枕所受的最大弯矩,对轨枕进行配筋计算；为了防止轨枕开裂,对轨枕进行预应力配筋,同时对预应力钢筋预应力进行检算。