中文摘要：

铁路运输对国民经济的发展起到至关重要的作用，我国铁路的运能仍不能满足运量的需求，而提高列车运行速度是提高铁路运能的措施之一。至今，我国铁路已完成了四次提速，2004年即将进行时速为200公里的第五次提速。线路设备是影响列车提速的关键因素之一。每次提速都要对线路进行优化和对轨道进行结构强化，但轨道结构动力特性与列车运行速度之间的关系则一直尚未进行系统深入的研究。本课题通过对轨道结构的动力特性、轨道部件应处的状态、轨道结构应有的强度储备、轨道结构应有的总体刚度和刚度匹配、不同轨道结构条件不同列车速度的动力响应等问题的研究，从理论上了解各种运行条件和列车速度下，轨道结构应具备的动力性能和强度储备，作为指导列车提速对线路改造和强化的理论依据。

结论摘要：

不同的机车车辆类型、列车速度、运行工况，对轨道结构动力性能的要求也不相同。轨道结构的动力性能由轨道部件质量的分布、轨道部件材料的力学性能、轨道结构刚度和阻尼的组合、轨面平顺性、轨道几何形位误差等方面所组成。如何优化轨道结构，以满足不同列车、不同运行条件的要求，同时取得最佳的经济效益，则需要对轨道结构的动力特性进行深入的研究。本课题在研究过程中，采用动力有限元法，计算分析了轨道结构的受力性能；利用轨道几何形位测量数据，对轨道结构的变形进行分析预测；利用遗传算法分析研究轨道几何形位变化与维修养护之间的关系；利用概率分析方法，分析轨道结构荷载与轨道变形之间的关系；通过对不同轨道结构进行现场和实验室模型试验，分析研究不同轨道结构的动力响应。通过研究分析，得出不同钢轨类型、轨枕类型、轨道结构型式、轨道几何形位不平顺、列车运行条件的轨道结构动力响应，并以此评价轨道结构的动力特性，得出列车速度对轨道结构动力特性和轨道几何形位的要求。