铁路高填方鼎式路堤结构是通过同一板体将上部低矮的U型槽结构与下部中空的箱型结构连接为一体的新型路堤结构,主体为钢筋混凝土结构,具有结构自重小、整体刚度大、结构自身压缩变形小、整体稳定性好、收坡防水效果显著、经济效益好等突出优点,主要适用于填高较大、用地局限及软弱地基的情况。然而,此类新型结构的理论研究仍不完善,工程实践中亟待解决相关理论与技术问题。本文针对单线与双线铁路高填方鼎式路堤结构,采用塑性极限分析、极限平衡理论、平面刚架理论、弹性地基梁理论以及三维数值模拟等多种方法,对鼎式路堤结构上部填土地基极限承载力、上部U型槽立臂后侧有限土体土压力、整体结构内力与位移以及结构优化选型等问题进行系统研究,取得的主要研究成果如下:（1）建立了鼎式结构上部U型槽内填土地基条形基础极限承载力的计算方法。基于塑性极限分析上限定理及Hill机构,结合上部U型槽结构对称性特征,提出填土地基两种潜在破坏模式,建立填土地基承载力与多个独立变量之间的内外功率平衡方程,考虑破坏机构的几何与运动学约束条件,通过Matlab程序编制优化算法,实现了该极限承载力的非线性规划求解。（2）揭示了鼎式路堤结构的荷载传递机制。对于铁路鼎式路堤结构,线上荷载（单、双线）在路基填料中以某一扩散角向下传递,外荷载传递至上部结构底板竖向应力呈中间大两端小趋势;外荷载通过鼎式路堤结构传递至地基,鼎式结构基础板两端地基土附近产生明显应力集中,基础板与地基土接触处竖向应力呈中间小两端大趋势。（3）构建了单双线鼎式结构的受力模式,并建立了鼎式路堤结构内力与位移的计算方法。基于极限平衡理论,并结合水平条分法,推导出两类路基宽度下的上部槽内填土土压力与线上荷载附加应力的计算方法,进而将鼎式结构分解为上部结构与基础梁结构分别分析,前者可简化为平面刚架结构,后者可视为Winkler弹性地基梁结构以考虑基础梁与地基之间的变形协调,可确定结构内力与位移以及地基反力。实例数值模拟验证结果表明,理论分析与数值模拟结果基本一致,结构内力的理论值与模拟值偏差约2.7-19.3%。（4）针对单、双线铁路方案,分析各构件板厚、腹板高度、上部结构底板外伸长度、基础板外伸长度等4个主要设计因素的影响特征,给出了鼎式路堤结构的优化选型方法。在鼎式路堤结构设计中,上部结构底板、基础板及腹板厚度在满足抗裂性要求的情况下均宜薄;腹板高度确定时应考虑使上部底板与基础板最大弯矩之和最小,且兼顾满足减小列车荷载动力冲击效应要求;上部结构底板与基础板外伸比宜选择30%-40%之间。本文在铁路高填方鼎式路堤结构上部填土地基条形基础极限承载力分析方法、结构内力与位移计算方法、鼎式结构优化选型等方面的研究成果,可为实际工程提供科学依据与指导,具有重要的理论意义与应用价值。