随着我国经济建设和国防建设的融合发展,更多的军用大型设备由公路机动转向了铁路机动。这种铁路机动列车工作时其具有轴重大、轴距短的特点,对铁路轨道路基力学性能提出了新的挑战。本文通过足尺模型试验、ANSYS仿真分析,并对比了实验数据与仿真计算结果,研究了特种荷载作用下的铁路轨道路基力学性能,具有较强的工程意义和理论价值。首先,本文系统分析了相关文献对轨道路基力学性能的研究方法,设计了特种荷载作用下轨道路基足尺模型试验方案,修建了 50m标准轨距直线Ⅰ级重型试验段,埋设了应变片、位移计、加速度计、土压力盒、沉降板等元器件。探讨了土压力盒、应变片桥路的标定方法,研制了适宜本次试验土压力盒的标定工装,达到了对特种荷载作用下轨道路基现场测试的要求。其次,基于有限元软件ANSYS建立了特种荷载作用下的轨道路基模型,计算了单轴作用下轨枕分担比,分析了路基动应力衰减规律,并结合铁路轨道强度检算法计算结果,验证了仿真模型的正确性。最后,针对特种荷载作用下铁路轨道路基足尺模型试验,采集、分析了特种荷载作用下钢轨的轮轨力及位移、路基顶面垂向位移、道床基床各层应力,并与相关规范进行了验证。与大型有限元软件ANSYS得到的仿真数据进行了对比。通过仿真分析模型进一步研究了特种荷载作用下铁路轨道路基最不利位置、力学性能及影响因素。