为改善目前城市轨道交通系统中现浇道床板结构带来的环境污染和施工进度慢等问题,高速铁路的预制板式轨道结构这一装配式建筑技术开始逐步在城市轨道交通系统地铁盾构线路中应用。高速铁路与地铁线路在运营条件、对轨道结构的支承条件等方面存在很大差异,为探求装配式预制板式轨道结构的静、动力响应是否满足地铁设计要求,有必要结合地铁盾构线路的运营特点,对轨道结构进行优化设计。本文以装配式预制板式无砟轨道结构在城市轨道交通线路中的应用为工程背景,采用有限元分析手段确定了地铁盾构线路的荷载特征及轨道结构的受力特性,并进行了轨道结构配筋设计;同时研究了地铁盾构内多种轨道结构形式的模态特性、垂向振动传递特性及隔振性能并进行对比分析。本文主要的研究内如下:（1）轨道结构设计关键参数研究结合地铁线路内装配式预制板式轨道结构特点,明确结构设计的关键参数为盾构隧道内地基系数及线路荷载特征。通过地基载荷试验有限元模拟确定了盾构隧道内地基系数;建立车辆-轨道-隧道系统动力学模型,明确了地铁A型车的竖向荷载动力系数;查阅相关地铁设计规范,提出了地铁基础变形作用数值;依据预制板式轨道在城市轨道交通中的施工情况,明确了其各个阶段下的施工临时荷载作用。（2）轨道结构荷载效应和设计研究建立盾构隧道内预制板式轨道结构静力学模型,研究了列车竖向荷载、列车横向荷载、温度梯度作用、基础变形和施工临时荷载作用下,轨道结构内各部件的受力特性,应用极限状态法对轨道结构中的预制轨道板和底座板部件进行了配筋设计。（3）轨道结构动力特性研究结合盾构隧道内预制板式轨道结构特点,建立了普通预制板式轨道结构和钢弹簧浮置板轨道结构的有限元动力学模型,通过模态分析研究了两种轨道结构形式的固有频率和振型及结构参数对轨道结构模态特性的影响规律;通过谐响应分析研究了列车荷载作用下两种轨道结构垂向振动传递特性,对比分析了两种结构的隔振性能,确定各轨道结构形式的适用条件。