随着我国桥梁交通事业发展的加快,桥梁施工技术的不断提高,越来越多的大跨度桥梁开始登上了历史的舞台。而在桥梁跨度增大的过程中,桥梁较大伸缩缝处轨道的铺设已经成为一个不可避免的问题。为了解决大梁缝处轨道的铺设问题,本文以优化设计的纵向轨枕在大跨度桥梁伸缩缝处的应用为背景,研究了大跨度桥梁伸缩缝轨道系统理论,为大跨度桥梁伸缩缝处轨道的铺设提出了备选方案。同时,借助于Visual Fortran语言编程和ANSYS 14.0建立了轨道力学有限元模型,验证了在列车荷载作用下,大跨度桥梁伸缩缝轨道系统方案的可行性,本文完成的主要工作有:(1)查阅了大量的国内外相关文献资料,在公路、铁路桥梁伸缩缝装置的启发下,分析了纵向轨枕的结构特点,为纵向轨枕在桥梁伸缩缝处的应用提供了理论与数据支持;(2)通过优化设计的纵向轨枕,最终确定了以尺寸为长5785mm,宽2116mm,高200mm的纵向轨枕为研究对象,为一个梁缝处最大伸缩量为1200mm的大跨度桥梁提供了一种轨道铺设方案,并为梁缝伸缩量超过1200mm的超大、特大跨度桥梁梁缝轨道铺设提供了新的设计思路;(3)结合伸缩缝处的轨道力学模型,基于一定的力学假定,建立了双层叠合梁模型,在Visual Fortran语言下编写程序分析,计算出了钢轨、纵向轨枕的结构内力与竖向位移;(4)利用ANSYS建立了大跨度桥梁伸缩缝轨道系统有限元模型,在静力荷载、移动质量、移动荷载三种激励模型的基础上提出了更为贴近实际运营情况的改进激励模型。在改进激励模型下进行大跨度桥梁伸缩缝轨道系统动力学计算,计算出伸缩缝完全开展与伸缩缝处轨枕相遇时,钢轨、纵向轨枕的结构内力与竖向位移。并验证了温度荷载作用下大跨度桥梁轨道系统纵向伸缩的可行性;(5)通过理论计算结果和基于改进激励模型下的ANSYS模拟计算结果对比分析,得出模拟结果的相对准确性。结果表明:大跨度桥梁伸缩缝轨道系统可以实现自由伸缩,同时可以满足轨道平顺性与结构安全性要求。