CRTSⅡ型板式轨道是目前我国高速铁路应用最多的无砟轨道结构之一,服役表现良好。但随着运营时间的增长,Ⅱ型板式轨道表现出较为显著的温度效应,其中夏季高温上拱病害问题较为突出。目前国内针对Ⅱ型板式轨道高温上拱的整治措施包括层间注浆、轨道板植筋、涂刷反射隔热涂层等方式,但这些整治方式不能改变轨道结构纵连这一导致温度力积聚的根本问题。将纵连轨道结构解锁为单元轨道结构是一种解决Ⅱ型板式轨道高温上拱的新思路,但目前国内外针对将纵连体系转变为单元体系的系统研究很少,且解锁前后轨道结构受力体系的改变较为复杂,因此,亟需开展纵连轨道结构体系板端温度力释放的理论与技术研究。本文针对Ⅱ型板式轨道高温上拱问题,依托中国铁路总公司课题(P2018G005),从永久释放板间温度力角度,基于Ⅱ型板式轨道温度力释放有限元分析模型分析了温度力释放前后桥上无砟轨道结构受力特性的转变。具体研究内容和成果如下:(1)基于内聚力模型理论与混凝土损伤塑性模型理论建立了温度力释放前后的Ⅱ型板式轨道有限元分析模型,并进行了模型验证。结合相关试验与文献确定了内聚力模型和混凝土损伤塑性的参数取值。介绍了本文无砟轨道模型的主要结构部件,并介绍了部件的建模方式与相关参数取值。通过与现场试验、既有文献结果对比验证了本文内聚力模型和混凝土损伤塑性的参数准确性以及长大桥梁无砟轨道无缝线路有限元模型的正确性。(2)论证了Ⅱ型板式轨道温度力释放的必要性。根据Ⅱ型板式轨道结构特征提出了温度力释放方案的初步设想。本文基于Ⅱ型板式轨道的结构特征提出了三种存在可行性的温度力释放方案,分别为:仅移除宽窄接缝的部分纵连方案、移除板间接缝位置轨道板与砂浆层及底座板的混凝土的全单元方案、在全单元方案的基础上纵连2块底座板的长底座单元方案。(3)基于建立的无砟轨道损伤塑性非线性有限元分析模型,从温度荷载适应性、横向稳定性、纵向稳定性三个方面分析了温度力释放后轨道受力变形特性。部分纵连方案在极端低温荷载作用时存在强度风险,高于5℃的降温幅度即可导致底座板纵向失稳;锚固底座板对于限制温度力释放后的轨道结构纵向失稳收效甚微。对解锁轨道板保留纵连底座板的解锁方案应予舍弃。全单元方案轨道结构内温度力极小,但完全放散轨道结构内温度力的代价是轨道结构产生了一定纵向位移,位移幅值在较安全的范围内,是一种合理可行的温度力释放方案。采用底座板植筋限制整体温度荷载不仅对降低轨道结构纵向位移收效甚微,故不限制温度效应带来的轨道结构纵向位移是更合理的。“两布一膜”滑动层的摩擦阻力不足以平衡极端制动工况下的制动力荷载,为保证极端工况下的轨道结构纵向稳定性建议植筋8根以上。长底座全单元方案的温度变形从底座板中心到板端逐渐增大,整体升温50℃时纵向位移峰值约3.27mm。此方案相比于前一方案节省了较多的施工量,是一种合理可行的轨道结构温度力释放方案。(4)设计并检算了板中锚固限位与灌浆孔植入钢棒两种限位方式。结合计算结果建议:若采用全单元方案解锁,宜应用灌浆孔植入钢棒限位,现场应用时可采用橡胶材料包裹钢棒以降低应力集中现象。若采用长底座单元解锁,宜应用底座板板中位置贯穿植筋进行限位,植筋应尽量靠近单元板中心位置。(5)基于长大桥梁无砟轨道无缝线路有限元分析模型分析了部分纵连结构和全单元结构的受力变形特性和无缝线路静力特性,并分析了无缝线路静力特性的参数影响规律。在无缝线路伸缩附加力分析中,全单元方案钢轨伸缩力分布规律与CRTSⅢ型板式无砟轨道等单元轨道结构相似,相比于Ⅱ型板式轨道钢轨伸缩力急剧增加,伸缩力峰值由45.3k N增大到787.3k N,伸缩力引起的墩台纵向力由184.48k N增大到892.08k N。在无缝线路制动力分析中,温度力释放使钢轨受制动力显著增大,制动力峰值由87.5k N增长到249.3k N,增长率约185%。温度力释放致使桥梁墩台制动力在全桥制动的不利工况下由1080.3k N增长到2398.6k N,增幅约122%,制动条件下无缝线路受力受桥梁墩台刚度影响较大,温度力释放将显著增大制动力荷载作用下的梁轨系统受力。图169幅,表21个,参考文献101篇。