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铁路是现代科技的产物,其对加强区域间联系、带动国民经济发展有着重要的作用。1964年日本建成东海新干线(列车时速为210km),开始了现代高铁的时代。目前,我国拥有了世界上最快、最复杂的高速铁路体系。而作为列车重要承载体的轨道结构,长期经受着的移动随机轮轨力载荷作用,有可能发生刚度变化、沉降等不利缺陷,故其动力特性分析对于列车安全运行至关重要。因此,研究含缺陷的轨道-路基结构的动力行为对轨道-路基线路的科学合理设计具有指导性意义,为实际轨道维护更具有一定现实意义。基于虚拟激励法基本原理,本文采用商业有限元软件ANSYS的二次开发,实现了移动载荷作用下含缺陷轨道结构的动力行为分析。通过建立三层弹性离散点支承Euler梁轨道结构垂向有限元模型,研究移动简谐荷载和移动随机荷载分别在扣件、道床以及路基缺陷下轨道结构的动力响应问题。具体内容包括：1)针对轨道结构的模型建立、移动载荷类型和轨道结构缺陷的研究方法进行综述,进而确定本文采用的轨道结构模型,移动载荷以及结构缺陷的模拟方法；2)基于轨道动力学理论,给出有砟轨道结构垂向振动方程,并确定轨道结构的计算参数和有限元模型；3)介绍单点移动随机激励的虚拟激励法基本原理。将虚拟激励法与有限元软件ANSYS的二次开发有效地结合,实现了结构在单点移动载荷作用下的随机振动问题在ANSYS中的应用；4)在单点移动简谐荷载作用下,分别研究含扣件缺陷、道床缺陷和路基缺陷轨道结构的动力行为问题；5)在单点移动随机荷载作用下,分别研究含扣件缺陷、道床缺陷和路基缺陷轨道结构的随机振动问题。结果表明：扣件缺陷较正常线路的轨道结构动力响应明显增大,尤其当扣件完全失效时,缺陷处钢轨位移急剧增加；道床缺陷较正常线路的轨道结构动力响应明显增大,尤其当道床完全失效时,缺陷处轨枕振动明显增强；路基缺陷较正常线路和扣件、道床缺陷的轨道结构动力响应显著增大,尤其当部分路基完全失效时,轨道各部件振动急剧增强,使轨道结构的整体性以及行车的运行品质存在严重隐患。