随着我国客运专线和城市轨道交通的快速发展,对新型无碴轨道结构进行动力学分析十分必要。作为无碴轨道的结构型式之一,弹性支承块式无碴轨道具有减振、降噪性能好,结构简单,施工方便和可修复等优点。本文主要研究了弹性支承块式无碴轨道在高速列车作用下的动力响应。所做的主要工作如下:根据弹性支承块式无碴轨道结构的特点,取相邻两扣件间的轨道为一个轨段单元(实际上是一小段弹性支承块式无碴轨道),则整个弹性支承块式无碴轨道可视为这些轨段单元的集合。在每一轨段单元模型中,钢轨模拟为连续弹性点支承Euler梁;轨下垫层模拟为线弹簧和粘滞阻尼器;混凝土支承块通过橡胶套靴和块下垫板与轨道板连接,并模拟为一个质量块通过线弹簧和阻尼器与轨道板连接;轨道板(包含混凝土基座)视为弹性薄板,其弹性模量采用等效的方法得到;混凝土基座和路基之间模拟为线性均布面弹簧和粘滞阻尼器。至此,建立了24个自由度的弹性支承块式无碴轨道竖向振动有限单元模型。将高速列车中的机车车辆模拟成6个自由度的多刚体系统竖向振动模型。采用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,分别推导了弹性支承块式无碴轨道各部件的振动总势能和高速列车振动的总势能,并建立了高速列车—弹性支承块式无碴轨道竖向振动方程,应用Fortran语言编制了相应的计算程序。根据上述分析方法及程序,计算了高速列车—弹性支承块式无碴轨道系统竖向振动响应,通过与弹性支承块式无碴轨道静力计算结果的比较,同时从计算得出的系统振动波形图及量值来看,说明本文所建立的弹性支承块式无碴轨道结构动力分析模型正确、可行。分析了弹性支承块式无碴轨道结构参数对高速列车—弹性支承块式无碴轨道系统竖向振动响应的影响,并得出了弹性支承块式无碴轨道结构某些设计参数的合理取值范围。