随着高速铁路的迅速发展,我国的高速铁路网分布遍及全国各地,同时我国又是地震多发的地区,地震带的遍布范围非常广泛,这也导致高速铁路和地震带之间相互交错。铁路系统是震后恢复的重要运输系统,担负着震后的人员和物资运输的重要作用,有时地震发生后轨道并没有明显的破环,但轨道产生的变形已经对行车安全性产生威胁,因此探究地震作用下无砟轨道的响应以及轨道变形对行车安全性的影响是有必要的。本文采用ANSYS有限元软件建立了典型的高速铁路桥梁-轨道有限元模型,分析了无砟轨道的地震响应,将轨道可能产生的变形附加到车-轨模型的轨道上,计算得到了列车行车的三项指标,并对安全性做出评价。本文主要开展工作如下:(1)总结了目前地震对轨道的影响和实际情况下轨道变形对列车动力特性影响的研究现状。结合实际高速铁路桥梁各结构的参数,选取合适的单元,建立典型的高速铁路桥梁-轨道有限元模型。介绍了模态分析的方法,并对模型进行了模态分析,得到了模型的前十阶模态。(2)对建立的高速铁路桥梁-轨道模型进行地震响应分析,探究了不同地震动、地震强度以及桥墩高度下对轨道的动力响应的影响。结果表明,不同地震动对轨道横向和竖向的位移影响形式不同,相同地震动下,轨道位移变形量最大值随地震强度的增加而增大,随桥墩高度的增加而增大,地震过程中跨中节点的竖向位移变化大于横向位移。(3)详细介绍了车-轨模型的建立过程,采用三角级数方法将选取的中国轨道谱转换为轨道不平顺,并且模拟了轨道的变形形式附加到轨道上,探究了不同行车速度下轨道变形量对行车三项指标的影响,不同轨道变形量下轨道变形弦长对行车三项指标的影响以及不同轨道变形形式对行车三项指标的影响,并对安全性做出了评价。结果表明,列车行车的三项指标随轨道附加变形量的增加而增大,随行车速度的增加而增大,随轨道变形的弦长增加而减小;其中轨道的竖向变形对轮重减载率的影响大于横向变形,轨道的横向变形对横向轮轨力的影响大于竖向变形;不同的轨道变形形式对行车安全性的影响不同,并给出了允许的最大变形量。