CA砂浆层脱空是目前高速铁路无砟轨道中普遍存在且影响较为突出的损伤之一,现有的损伤诊断方法种类多样,但真正能够适应于复杂轨道结构的方法却非常匮乏,因此,在现有测试及处理技术的基础上建立一种专门针对无砟轨道结构脱空损伤的识别技术具有重大意义。本文通过建立带有不同程度脱空损伤的轨道结构动力学模型,以结构不同部位的振动响应数据为基础,借助多种数据分析和信号处理手段,开展对轨道结构脱空的损伤识别研究,主要研究内容及结论如下:(1)通过对国内外现有损伤识别技术的优缺点进行综合对比分析,并结合无砟轨道结构脱空损伤的特点及其识别要求,确定采用特征指标提取与模式识别技术相结合的方法开展对轨道结构脱空损伤的识别研究。(2)利用动力学有限元软件,建立了6种不同损伤程度时的分析模型,利用统计分析理论和信号处理技术,对不同测点的振动响应数据进行分析研究。首先,从时域、频域、时频域角度对振动响应数据进行单独处理,提取能够综合表征损伤程度的可量化高敏感性特征指标,结果表明:时域内提取出11项特征指标,频域内提取出8项特征指标,时频域内提取出10项特征指标。(3)为了充分体现无砟轨道的结构特点,以及有损伤状态下冲击荷载在结构不同部位间的传递特征,通过振动传递特性以及相关性分析进一步挖掘并提取出4项损伤特征指标。(4)基于前述提取的33项高敏感性损伤特征指标,利用主成分分析的模式识别方法实现了无砟轨道脱空损伤程度的识别,并通过验证证明了该方法对轨道结构脱空损伤识别的有效性和正确性。在以后的工程实际应用中,将经过处理后的实测数据与上述损伤特征指标相结合,利用主成分分析,即可实现对轨道结构脱空损伤程度的有效识别。