传统有砟轨道采用碎石散体道床,基于其低成本、易养护、易排水、良好的减振降噪性能被广泛应用于普通客货线路、重载铁路和部分高速铁路中,且经优化与深化研究可期将来能大规模应用于更高速度的铁路系统中。而随列车运行速度提高,轮轨动荷载急剧增大,道砟层振动愈加剧烈。道砟层的剧烈振动会加剧颗粒的磨损与破碎、迁移与重排,对碎石道床服役性能产生不容忽视的影响。本文针对列车荷载作用下碎石道床振动特性、传递衰减机制展开研究,具体研究内容及成果如下:(1)创建包含三根轨枕的碎石道床离散元模型、有砟轨道上部轨道框架结构多体动力学模型,二者组合形成完整有砟轨道结构,以轨枕为信息交汇媒介进行双向数据传递进而开展DEM-MBD联合仿真以重现碎石道床现实服役状态。(2)对高速铁路有砟轨道联合仿真模型所需参数进行分类,采用室内试验量测、既有研究调查、厂家咨询获取相关本征参数,试验与仿真标定结合获取相关接触参数,最终通过二次标定确认所需全部参数,并结合具体工况模拟验证模型可靠性。(3)采用定点激励方式进行具体工况模拟,分析了循环荷载作用前后碎石道床状态变化、道砟振动形式、振动状态、振动强度及各自内外影响因素,道砟层动能分布特征及振动衰减机制,以及不同频率荷载对道砟振动影响,并进一步深入分析荷载频率与碎石道床劣化关系等。(4)采用移动荷载方式进行具体工况模拟,分析了移动轮载和不平顺作用道砟振动强度大小及分布规律,横向对比分析不平顺对单一道砟及整体碎石道床影响,分析了轮载作用前后颗粒流迁移规律、接触力大小分布特征及演化规律,并揭示碎石道床劣化与颗粒流、接触力关系等。