当前，中国铁路发展迎来新的高潮并致力于大规模修建客运专线和高速铁路。无缝道岔是跨区间无缝线路的关键技术之一，也是目前铁路轨道结构领域的一个研究热点和难点。世界许多专家学者提出了各种不同的无缝道岔计算理论和方法，并开展了相关的试验研究。但到迄今为止，还没有形成一种成熟和公认统一的方法。本文在系统归纳国内外各种无缝道岔计算理论的基础上，利用基于变分原理的有限单元法建立了无缝道岔温度力和位移的计算模型，并根据形成矩阵的“对号入座”法则建立模型求解的非线性方程组，进而利用matlab语言编程实现计算机运算；将本文模型计算结果与国内既有的的相关实验进行比较，从而证明本文模型的有效性和正确性。基于所建立的模型，对无缝道岔各设计参数进行敏感性对比分析，表明扣件阻力参数对无缝道岔的受力和变形具有明显影响，而道床阻力对其影响不显著，为工程设计和养护管理提供了依据。基于所建立的模型，针对即将在我国客运专线和高速铁路中出现的无碴道床无缝道岔(简称无碴道岔)，进行了温度附加力计算，并与有碴道床道岔(简称有碴道岔)进行对比分析，表明无碴道岔基本轨温度附加力降低，但限位器和导轨受力增加，所得结论具有工程实用价值。基于所建立的模型，对无缝道岔设计的关键参数——限位器阻力参数的模型与取值进行了研究，提出了可供工程实用的方法，为无缝道岔设计参数识别提供了一种新的思路和方法。