铁路是一个国家重要的基础性设施之一,也是一个国家发展的命脉。随着铁路重载化与高速化发展,有砟轨道因其独特的优势,在国内铁路中仍占据较大的比例。但是在高速铁路的运营过程中,随着列车运行次数的增多,铁路运营的安全性会降低,同时会影响到乘客的舒适性。因为有砟轨道是散粒体道床,所以刚性较差,易发生沉降;同时随着高速列车的长时间运行,道砟的破碎、粉化和飞溅现象严重。针对这一问题,本文通过试验与仿真相结合的方式开展了高速铁路有砟道床的累积沉降变形和道床工作状态的相关研究,为高速铁路有砟道床设计、维修与养护提供一定的参考。在建立离散元仿真模型的过程中,为了平衡模型精度与试验成本,论文采用三维重构法获取道砟颗粒模型,通过Visual SFM软件和Meshlab软件对道砟颗粒进行扫描建模,生成道砟颗粒三维网格模型,将道砟颗粒三维网格模型导入到离散元软件PFC3D5.0建立出贴近实际道砟形状的颗粒模型,并根据我国高速铁路的相关设计标准,建立了道砟箱离散元仿真模型。在使用离散元模型进行仿真模拟之前,对模型的可靠性进行验证。论文设计并搭建了与离散元模型一致的试验平台,并使用相同的级配标准和轨枕对道砟箱进行填充。将试验结果与仿真结果进行对比与分析,并通过对离散元模型进行调整,确保了离散元模型的可靠性。通过对离散元模型进行仿真分析,得到了高速铁路有砟道床在不同列车速度下的道床累积沉降和工作状态的变化规律,同时探究了不同道砟摩擦系数以及不同道床密实度对道床累积沉降和工作状态的影响规律。研究结果表明,列车速度等参数对道床累积沉降具有重要的影响,在铁路的运营过程中,必须高度重视列车速度等参数对道床沉降和工作状态带来的负面影响。本文通过试验与仿真得出的相关结论,可以对高速铁路中部分参数变化提供一定的参照,同时对高速铁路有砟道床的相关研究提供一定的参考价值。