近年来，我国高速公路/铁路等交通系统大力建设，极大促进了沿线地区的经济发展。在高速公路/铁路等交通系统中，移动列车荷载会使下部场地产生多种应力波，沿地表和土层传播的应力波不仅会导致沿线工业和民用建筑产生诸多环境振动问题，也会对列车稳定运行产生影响。目前，国内外学者对移动列车-路面/轨道-场地动力响应问题已有一定研究成果，但多局限于匀速移动荷载产生的场地稳态动力响应。对于变速移动列车引起的场地瞬态动力响应、列车与下部结构间的动力相互作用、以及列车会车(交会或追赶)过程中的动力问题研究还比较缺乏。为了保证作为生命线工程重要组成部分的公路/铁路结构安全可靠，完善场地振动和列车动力学理论，本文采用半解析方法，针对高速移动列车-路面/轨道-场地动力问题开展相关研究。主要的研究工作和创新成果如下：
　　(1)基于直接刚度法，建立匀速移动荷载下路面/轨道-三维粘弹性场地耦合模型，给出耦合模型稳态动力响应解。通过分别与解析解和测试结果进行比较，验证了方法的正确性；重点研究了场地土层动力特性对场地稳态动力响应的影响。研究发现：在不同移动速度和荷载频率条件下，成层土场地的动力响应与均匀半空间场地的动力响应存在显著差异；场地土层刚度比和首层土厚度对地表竖向位移峰值和主要频谱成分分布以及Rayleigh波的频散特性有重要影响。
　　(2)通过数值积分得到变速移动荷载傅里叶变换，给出变速移动荷载下路面/轨道-三维粘弹性场地瞬态动力响应解。通过对已有解析解进行模拟和比较，证明方法的正确性；针对均匀半空间场地进行算例研究，揭示了荷载加速(减速)跨越软土场地Rayleigh波速时的地表竖向振动响应特征。研究发现：变(加或减)速移动荷载下地表竖向位移与匀速移动荷载结果存在差异；荷载加速度和减速度对地表竖向位移有较大影响，特别是移动速度接近地表Rayleigh波速时，变(加或减)速移动荷载下地表竖向位移峰值明显小于匀速移动荷载下位移峰值，随着荷载加速度(减速度)增大，竖向位移峰值逐渐减小；荷载加速或减速跨越Rayleigh波速过程中，地表竖向位移峰值出现小幅增长。
　　(3)采用单质点体系模拟移动列车，建立了变速移动列车-路面/轨道-三维粘弹性场地耦合模型，研究变速移动列车与路面/轨道-场地间的动力相互作用问题。方法首先结合时域格林函数和位移连续条件建立耦合模型动力学方程，并在时域内采用Newmark-β方法实现求解；通过对已有公式进行退化验证，证明求解方法正确性；采用均匀半空间场地算例研究，揭示单质点体系加速，匀速和减速移动时的耦合模型动力响应特征。研究发现：所建立的耦合模型可很好地模拟和预测列车变速移动过程中的列车和场地振动响应；当单质点体系加速或减速跨越Rayleigh波时，地表会出现最显著的竖向位移，单质点体系产生最大竖向振动响应；单质点体系质量和加速度(减速度)对单质点体系竖向振动响应有显著影响。
　　(4)采用两单质点体系模拟会车列车，建立了两高速移动列车-路面/轨道-三维粘弹性场地耦合模型，分别对交会和追赶过程中的动力相互作用问题进行研究。方法首先给出了两单质点体系的竖向振动动力学方程，结合时域格林函数得到两单质点体系下的地表接触点位移，并进一步考虑竖向位移连续条件，建立了耦合模型动力学方程；在时域内采用Newmark-β方法求解动力学方程，得到耦合模型相关动力响应解；采用均匀半空间进行算例计算，对列车交会和追赶过程进行模拟，揭示了列车会车动力相互作用机理，给出了两列车的竖向振动响应，并分析了列车相关参数对列车竖向振动的影响规律。研究发现：当列车以相同速度交会时，移动速度等于地表Rayleigh波速条件下，列车会产生最显著的竖向振动加速度和相对动位移响应；当列车以不同速度交会时，移动速度小于Rayleigh波速的列车会产生更大竖向振动加速度和相对位移；在追赶过程中，当列车以超Rayleigh波速追赶以跨Rayleigh波速移动的列车时，追赶方出现最大竖向振动响应。此外，列车载重对列车的竖向振动有重要影响。