随着列车走行速度的提高和轴重的增加,研究各种轨道结构的自由振动及其在高速行车条件下列车荷载作用的强迫振动反应具有十分重要的现实意义,而涉及该领域的相关文献较少,也缺乏必要的系统性.秦沈高速铁路行车试验中发现在轨道过渡段区间内,列车摇摆导致乘坐舒适性的下降.此外,软土地区如何利用经济合理的轨道形式来避免常见的高架桥形式也引起了高速铁路建设者的极大兴趣.因此,系统研究各种轨道结构形式的动力学特性和设计计算理论对轨道结构的选型及改进有着重要的理论与实践意义.首先,采用轨道结构空间非线性模型改进了弹性支承交叉梁系模型,较好地模拟了竖向及横向荷载作用下的轨道结构状态,讨论了地基弹性系数、扣件刚度及轴重对轨道结构静力反应的影响,分析了轨道结构参数对其自由振动频率及振型的影响.当列车走行速度不同时,求得了不同参数的轨道结构动力响应,并与文献结果进行比较,证明了它的正确性.其次,采用弹性支承梁—板计算模型,求得了不同参数情况下板式轨道结构的静力反应、自由振动频率及振型.通过比较相同荷载作用下不同轨道结构动力响应证明了板式轨道在高速铁路动力荷载作用下具有较好的稳定性.再次,通过建立轨道过渡段的计算模型,求得了不同参数情况下轨道过渡段的静力反应、自由振动频率及振型.并且分析了不同参数的轨道结构动力响应,从振动理论上解释了轨道过渡段区间频繁破坏的基本原因.最后给出了板桩体系轨道结构的计算模型及其非线性动态时程分析方法.