铁路作为重要的基础设施、交通体系的关键组成部分,近年来发展迅猛。高铁拉近了各个城市之间的距离,带动了我国经济的腾飞,已成为我国的名片之一;地铁极大地缓解了城市的交通拥堵,方便了市民的出行,推动了城市经济增长。铁路在高速发展的同时,各种工程技术难题也随之而来,如轨道结构伤损、过度的振动与噪声等。实际上,轨道结构中的诸类问题可归结于弹性波传播的结果。分析轨道结构中弹性波传播行为,有助于更深入地理解并解决此类难题。对于无限周期结构的轨道的波传播行为,国内外已经有一定研究,但总体上相关研究偏少,利用带隙机理研究轨道结构的波动行为更是少见,且基本停留在平面梁模型阶段,三维模型的耦合效应以及钢轨截面变形的影响无法考虑。因此本文从弹性波带隙的角度开展了轨道结构中弹性波传播特性的研究,主要工作如下:（1）基于波有限元法,推导了计算色散曲线及动力响应的公式,分析了平面轨道模型和三维空间模型色散曲线,探究了不同模型色散曲线差异,分析了色散曲线中截面的能量分布、波形的耦合与转换。（2）基于波叠加法原理,推导了反算轨道结构色散曲线的公式,通过数值试验证实了波叠加法的可行性,分析了引起色散曲线偏差的因素,并根据现场实测的轨道结构加速度响应,计算了实际轨道结构的色散曲线。（3）利用波有限元法探究了平面和三维轨道结构的动力响应,分析了轨道结构刚度、阻尼、轨枕间距等因素对钢轨位移响应和地面反力的影响,计算了轨道结构不同距离处的动力响应,研究了距离和响应之间的关系。（4）利用波有限元法分析了三维轨道结构的功率流,可以快捷地获取结构带隙。比较了三维结构和平面结构功率流差异,分析了三维轨道结构带隙缩减的原因及影响因素。（5）结合声子晶体的带隙特性和声学黑洞结构的低频多模态特性,提出了新型声子晶体隔振器。利用波有限元法分析了隔振器的带隙行为,最后建立列车-浮置板轨道-隧道耦合动力学模型,对比了新型声子晶体隔振器与钢弹簧隔振器的性能。