随着我国高速铁路事业的蓬勃发展,城市之间群众出行的便捷性和舒适性得到了极大提高,但是,高速铁路振动有可能给沿线居民的生活带来负面影响。结合这一背景,本文以京沪高铁北京段某段的路基线路为背景,开展了高速铁路运输振动传播规律的研究。主要研究工作和结论如下:(1)在定性讨论轮轨力产生机理的基础上,建立了车辆-轨道系统的解析模型,将CRH380型高速动车组作用在CRTS-II型板式无砟轨道上产生的动载荷等效成沿路基表面均匀分布的载荷。计算结果表明,CRH380型高速动车组以350km/h行驶时,路基表面的垂向等效荷载在较大范围内出现持续波动,等效荷载的频率集中20 Hz~50 Hz和65 Hz~90 Hz两个较高频率段,并出现了间隔大致匀等的簇状频率集中。(2)基于有限元理论进行了高速铁路路基及其周边土体的谐响应仿真,结果表明:地面垂向振动位移幅值和计权垂向振动加速度级VLz随距离增加呈波动衰减趋势,频率越高,衰减速度越快;在5~35 Hz的中低频振源条件下,振动位移幅值和VLz基本呈线性衰减,在更高的频率下,VLz在路堤范围内迅速衰减,在路堤坡脚附近有一定程度的反弹,之后随距离的增加近似呈线性衰减;在距离振源30 m以外的范围内,高频振动的影响已降至较低程度,但中低频振动仍有较大影响。(3)以等效垂向荷载作为荷载形式,对高速铁路振动传播进行了二维瞬态分析,仿真结果表明:地表振动加速度在频域内的分布情况与振源成分基本相同,加速度的频率在30 Hz~50 Hz的中频范围内分布最为集中;振动加速度幅值、VLz与线路中心线的横向距离呈负相关关系,且呈波动衰减,在路堤范围内,振动衰减迅速;在坡脚范围以外,振动衰减速度趋于缓慢。(4)建立了轨道-路堤-土体的三维有限元模型,对高速铁路振动传播进行了三维仿真,结果表明:当模型沿车辆行驶方向的尺寸为70m时,路基及周边土体振动指标的三维仿真结果与二维仿真结果基本一致,振动沿线路纵向的衰减不明显。