城市基础设施是承载城市各种社会经济活动的重要载体，其必须具备足够的承载能力才能实现城市社会、经济和生态的可持续发展。目前，城市管理者对城市基础设施承载能力概念和内涵的认识还不清楚，学术界对城市基础设施承载能力的评价不系统、不清晰，导致基础设施的盲目建设和使用不当等问题，对城市可持续发展长远目标将是重大挑战。本文首先定义了“城市基础设施”和“城市基础设施承载能力”的概念和内涵，并探究了城市基础设施承载能力的维度及承载机理，将城市基础设施承载能力解析为社会服务、经济效率、生态平衡和综合集成等维度的承载能力；然后应用均值方差分析法和耦合协调度分析法构建了城市基础设施社会服务承载能力评价模型；应用荷载-载体模型（LCM）和超效率-窗口-基于松弛测度的效率评价方法（Super-Window-SBM）构建了城市基础设施经济效率承载能力评价模型；应用蝴蝶突变模型构建了城市基础设施生态平衡承载能力评价模型，并应用修正的Kaya恒等式和对数平均迪氏指数法（LMDI）构建了城市基础设施生态平衡承载能力失衡因素评价模型；应用燕尾突变模型构建了城市基础设施综合承载能力评价模型。
　　最后，本文收集和应用中国35个大型样本城市从2008年至2017年的研究数据，实证分析了中国城市基础设施承载能力的表现。
　　研究结果发现：（1）中国样本城市的基础设施社会服务承载能力总体表现良好，但呈现出“向南单极化”的特征。（2）中国样本城市的基础设施经济效率承载能力受经济区位和行政权限的影响较大；同时，大规模城市基础设施建设未显著改善样本城市基础设施的经济效率承载能力。（3）中国样本城市的基础设施生态平衡承载能力表现不容乐观，基础设施规模无序扩张是主要动因。（4）优化城市基础设施的利用效率（UE）是促进城市经济发展同时控制城市基础设施规模无序扩张的最有效方法之一；追求经济产出（EO）是导致城市基础设施规模无序扩张最显著的影响因素；人口扩张（P）要素也是引发城市基础设施规模无序扩张的主要因素。（5）中国样本城市的基础设施综合承载能力普遍偏低，各城市之间差异显著，并呈“马鞍形”分布。
　　基于以上分析结果，本文从基础设施载体和作用荷载两个方面，并基于城市基础设施建设运营的成功经验或失败教训等两个角度，提出了中国城市基础设施承载能力优化提升的策略建议：（1）优化城市基础设施的空间结构，补齐承载“短板”，提升城市基础设施的社会服务承载能力；（2）改善城市基础设施的运营水平，聚集优质生产要素，实现高质量发展，提升城市基础设施的经济效率承载能力；（3）协调各类生态设施，建设“公园城市”，提升城市基础设施的生态平衡承载能力；（4）探索多种金融渠道，践行城市基础设施建设的新方法和新路径，提升城市基础设施的综合承载能力。通过落实以上策略措施，城市基础设施承载能力可以得到优化提升，进而实现城市的可持续发展。