高速铁路速度高、安全性好、运输能力大，是发展低碳交通的必然选择。但若铁路出现故障，由于列车的高速行驶将会带来灾难性的后果。高速铁路是无缝线路，其钢轨焊接接头容易产生裂纹，是无缝线路的薄弱环节。本文对钢轨接头进行应力分析，找出钢轨接头产生裂纹的原因，然后对钢轨接头环境进行改善，主要涉及到钢轨接头支承环境的分析和优化。具体工作如下：（1）建立两根焊接钢轨耦合轨枕支承的有限元计算模型，并对其进行疲劳分析，得出焊接残余应力和焊缝低凹是钢轨接头产生裂纹的主要原因。（2）提出对钢轨接头裂纹的处理新措施，即先进行紧急处理再进行原位焊复，并对原位焊复后的钢轨接头安装夹板以分流接头的载荷应力。对安装夹板后的钢轨进行有限元分析，得到钢轨接头的最大应力小于钢轨材料的裂纹扩展门槛值，验证了“切除-焊复-装夹板”修复方案的可行性。（3）对钢轨接头的支承环境进行分析，从轨枕的弹性常数和轨枕的分布两方面分析支承环境对钢轨接头疲劳情况的影响。（4）基于上述分析，对钢轨接头环境进行优化。首先设计了一款支承刚度较大的轨枕，计算出此种轨枕的弹性常数，并分析验证了此轨枕对钢轨接头疲劳状态的改善效果。然后提出在钢轨接头下方增加一根轨枕的方案，并对此方案的可行性进行验证。最后对影响钢轨接头使用寿命的其他因素进行了分析与优化。