为了缓解城市的交通拥堵问题,近年来越来越多的轨道交通系统被建成使用。列车运行诱发周围环境的振动和噪声问题越来越受到工程界和学术界的广泛关注,Yang和Hung(2001)开发出2.5D有限/无限元方法来研究移动列车引起周围环境的3D振动问题。本文首先探讨了移动列车荷载引致半空间的稳态动力响应问题,并将2.5D数值解和理论解进行对比验证。假定土壤-结构系统沿着铁路方向是均匀不变以及建筑结构为单层箱型结构,通过设置空、填充沟渠对铁路沿线建筑物的隔振问题进行2.5D分析,除考虑列车速度和沟槽相关参数外,还考虑了与轮轨间相互作用力有关的轨道粗糙度对列车引致结构振动的影响。研究发现:(1)由于2D方法忽略振动能量沿着荷载移动方向的波传效应,所以建筑物的2D响应均高于以正常速度移动列车引起的2.5D响应。(2)建筑结构的存在会降低所在区域地表的响应,但随着列车速度的提高,在低频范围(<10 Hz)的响应趋于一致,因此忽略土-建筑结构间的耦合作用,采用两阶段法计算是保守可行的。(3)填充沟渠、空沟渠均能减少列车引致附近建筑结构的振动,但对低频振动的隔离不如高频振动,另外研究表明,空沟渠的隔离效率优于填充沟渠。(4)与2D分析相反,2.5D方法得到的地板响应高于天花板的响应,意味着建筑-土壤系统的振动能量沿着列车荷载移动方向的波传效应是高于2D方法分析的建筑结构的放大效应的。(5)轨道粗糙度对建筑结构的速度、加速度响应影响很大,其中高频成分会被显著放大,而对其位移响应仅有轻微的影响。本文的创新点有:(1)基于频域分析方法进一步拓展得到移动列车准静态、动力荷载作用下弹性半空间上的动应变、动应力响应的理论解,并将2.5D数值解和理论解对比验证。(2)将2.5D有限元/无限元方法扩展分析列车-土体-建筑结构的相互作用、动力特征、以及相关隔振措施的参数化分析。(3)通过考虑轨道不平整度的影响,利用2.5D方法分析列车运行对邻近建筑结构的振动影响。