反扶壁U型槽结构是一种可用于软土地基上高填方路堤的新型路基结构,可有效的控制地基沉降变形及满足承载力要求,但相关设计计算理论还不成熟。为此,本文依托孟加拉帕德玛大桥铁路连接线的高填方路堤工程,采用理论分析和数值模拟方法对反扶壁U型槽路堤结构的受力机理与计算方法进行系统研究,主要研究工作与结果如下:(1)揭示了反扶壁U型槽结构的受力机制。表面荷载对立臂产生的侧向压应力仅在立臂中部较为显著,存在局部集中分布的特征,其相对土体自重的影响较小,U型槽立臂承受荷载主要来自填土由中间向两侧传递的侧向压力,填土自重对立臂产生的侧向压应力接近于三角形分布。(2)建立了反扶壁U型槽结构的简化受力模式,即:表面荷载对立臂的侧压力可近似按45~0+φ/2角度扩散形成局部梯形分布模式、填土对立臂产生三角形分布的侧压力、底板承受均布竖向压力,填土表面条形荷载对底板作用可忽略。(3)建立了反扶壁U型槽结构的简化理论计算模型。取相邻扶壁中-中段为一个计算单元,将立臂等效为两块关于扶壁正对称的两邻边固支两邻边自由的双向矩形板,中间的立臂与扶壁等效为变截面梁,底板则等效为弹性地基梁模型。推导了结构内力与位移计算表达式。(4)实例分析表明,理论计算与三维ANSYS数值模拟得到的立臂和底板弯矩、挠度均整体上均较为接近,其中立臂最大弯矩相对偏差在20%以内,理论简化分析模型计算结果相对偏安全;扶壁连接处的立臂弯矩显著小于其余部位,说明扶壁可有效的降低立臂所受弯矩。(5)给出了立臂高度、立臂厚度、扶壁厚度、扶壁间距、地基系数、填土内摩擦角等因素对反扶壁U型槽结构的内力和变形的影响特征。填土内摩擦角、地基系数与结构的挠度和弯矩呈负相关性,立臂高度与结构的挠度和弯矩呈正相关性。本文在反扶壁U型槽路堤结构的受力机理与理论简化计算方法等方面的研究成果,可为实际工程设计提供理论指导与参考。