随着轨道交通越来越成为人们出行方式的主流之一,以高速铁路为代表的高效、安全、环保交通方式成为当前时代交通发展的热点方向。高速列车运行时会引起环境振动,这种列车引起的地面振动是由很多参数决定的问题。近年来,以有限元法为代表的数值方法的发展使得环境振动的计算和分析越来越便捷,而地基土参数是影响环境振动和进行环境振动数值分析的重要参数,为了全面分析地基土参数和环境振动之间的关系,本文基于ABAQUS软件建立的车辆-轨道-路基-地基有限元模型对地基土参数对环境振动的影响、环境振动对地基土参数的敏感度、地基土参数反分析等几个方面进行了研究。(1)利用ABAQUS有限元软件建立的车辆-轨道-路基-地基动力学模型,结合控制变量的思想,地基土设置为DP本构模型,保持其他参数不变,分别对密度、弹性模量、泊松比、内摩擦角、粘聚力、阻尼比的变化对环境振动在时域和频域内的影响进行了分析。分析发现密度、弹性模量、泊松比、阻尼比对环境振动的大小均有不同程度的影响,而内摩擦角、粘聚力对环境振动影响很小。(2)参数敏感度通常指参数发生微小变化时对系统响应的扰动程度,通常的定义为系统变化对参数变化的偏导数,对于实际工程有重要意义。车辆-轨道-路基-地基耦合系统响应与地基土参数之间的关系无法通过解析的方式予以表示,因此本文利用有限元-神经网络混合法对地基土参数敏感度进行了分析。结果表明:地基土质参数敏感度排序为弹性模量、阻尼比、泊松比,内摩擦角、粘聚力。其中环境振动对内摩擦角和粘聚力的敏感度很小,因此地基土内摩擦角和粘聚力的变化对环境振动几乎没有影响。(3)利用动力学模型在各组参数下计算得到的环境振动样本,建立输入为环境振动响应,输出为地基土参数的BP神经网络模型,训练至收敛后,实现地基土参数的反分析。通过5组环境振动响应的验证,结果表明:与实际参数相比,所有工况下基于神经网络的参数反分析得到参数值相对误差均较小,基本控制在了工程实际可接受的范围内,证明了神经网络在通过高速铁路引起的环境振动响应来反分析地基参数的可行性。