中国高速铁路里程遥居世界第一,而中国大陆遍布多个地震带,高铁高架桥系统在地震作用下的动力响应研究具有重要的意义。虽然国内外学者开展了大量的车桥耦合振动研究,以及桥梁的抗震研究,但二者更多地被作为两个独立的研究领域,学界对于地震作用下支座在高铁高架桥系统中起到的动力效应研究仍有欠缺。因此,本文以列车—轨道—桥梁—支座（TWBS）系统为研究目标,研究系统在地震作用下的动力响应特性,以及支座对系统响应的影响规律。本文主要的研究工作如下。（1）建立了高精度的非线性多维隔减振支座力学模型本文设计加工了一种脱离式多维隔减振支座。在分数阶标准线性固体（FDZ）模型的基础上引入修正系数,用于考虑非线性,分别建立了水平向剪切的HFDZ模型,和竖向拉压的VFDZ模型。模型的仿真结果与试验结果十分接近,具有较高的精度。（2）提出了支座分数阶模型的状态空间时域求解方法本文建立了分数阶微分方程的通用状态空间时域求解方法,用于求解支座的非线性力学模型。该方法需要储存和计算历史状态向量,进而会逐渐增加内存消耗。数值分析表明,历史数据距离当下计算时间点越远,影响越小。本文通过设置权重系数的变化率限值来计算合理的截断量,做到了在满足计算精度要求的同时具有较高的运算效率。（3）通过子系统法实现了加入支座的结构动力响应实时求解本文采用子系统法,将支座与主体结构划分为不同的子系统,分别建立状态空间方程进行求解。然后通过采用子系统法求解两个简单系统的动力响应:（1）线性框架—支座系统;（2）简易车—桥—支座系统。在框架—支座系统中,首先采用FDZ模型模拟框架支座,将子系统法与频域法对比,以验证子系统法的正确性。然后分别采用FDZ和HFDZ模型模拟支座,结果表明系统响应的差异较大,说明本文采用更精确的支座模型具有实际意义。在简易车—桥—支座系统中,对于桥梁子系统,将状态空间子系统法与振型分解法相结合,建立桥梁子系统关于振型坐标的状态空间方程,极大程度上减少了自由度,提高了运算效率。对于支座子系统,支座工作模式决定了支座子系统必须为位移输入型,而常规方法只能构建力输入型支座子系统。为了解决这个难题,本文在桥梁和支座之间引入附加质量块,最终实现了位移输入型支座子系统的建立。该简易车—桥—支座系统的成功建立为使用子系统法建立和求解TWBS系统提供理论基础。（4）建立了三维列车—轨道—桥梁—支座系统并进行了细致的结构动力分析本文通过子系统法建立了较为精细的TWBS系统模型,考虑了轮轨非线性接触,轨道不平顺,以及非一致激励等因素。根据实际工程,本文建立了一个含3跨桥梁和4节列车的TWBS系统算例,具体分析了系统在:仅列车激励下,仅地震激励下,以及列车和地震共同激励下的动力特性,并细致地研究了支座在其中起到的动力作用。根据仿真结果,本文主要得出:在地震作用下,支座可以有效减小桥体的动力响应,但同时会放大列车的动力响应,尤其在低速下。该结论可以为高铁高架桥支座的动力设计提供参考,即需要权衡支座在地震作用下对桥体动力响应的有利影响和对列车行车安全性和舒适度的不利影响。本文的主要创新点如下:（1）设计了一种脱离式的多维隔减振支座,在FDZ模型的基础上进行修正,建立了支座的非线性力学模型。该模型能够较为精确地描述支座在水平向剪切的频率、幅值依赖性和渐定性,以及在竖向拉压时的频率依赖性和拉压变刚度现象。（2）建立了分数阶微分方程的通用状态空间求解方法,用于在时域中实时求解支座力学模型,并通过子系统法将其融入结构计算中,建立了通用的包含分数阶模型装置的结构动力响应计算方法。（3）基于状态空间子系统法,建立了高度模块化和参数化,且运算效率极高的三维TWBS系统Simulink模型,并根据实际结构建立算例,较为细致地研究了TWBS系统在多种工况下的动力特性,以及支座对系统动力响应的影响规律。