高速铁路箱式路基是一种新型路基结构,采用钢筋混凝土浇筑而成,不需要路基填料,具有自重轻、强度高、整体性好、占地少等优点,在我国平原地区和填料缺乏地区有较大的应用前景。作为一种新型路基结构,箱式路基与传统路基和桥梁有明显区别,且尚未有工程实际应用,存在设计理论不成熟,结构性能也不清晰等问题。文章以箱式路基为研究对象,采用理论分析、动静力学数值计算的方法,研究其静力学特性和动力响应情况。本文首先总结了箱式路基的结构型式和工程设计,从结构力学角度分析了箱式结构的内力特性与应力传递路径,提出了箱式结构的平面简化受力图,分析了双层加筋垫层和桩基础的受力变形机理,确定了复合地基承载力和沉降量的计算方法并开展了计算。建立了箱式路基静力计算模型,研究了不同荷载工况下箱式结构的内力分布和变形规律,对比了不同地基处理条件下的沉降变形特点。结果表明,箱式结构内力分布和变形有较高的对称性,顶板和底板以弯剪受力为主,边墙主要承受偏心受压;复合地基能显著减少地基沉降量和侧向位移;与解析法相比,数值计算结果能够反映复合地基的沉降变形机理,更符合实际情况。使用ABAQUS有限元软件建立了车辆-轨道-箱式路基动力耦合模型,开展了箱式路基参数敏感性分析。通过对箱式结构进行模态分析,发现箱式结构自振频率远大于动车组加载频率,不会与之发生共振。确定了箱式路基的动力性能评价指标,将参数敏感性分析的计算结果与之对比,结果表明各项动力学参数均符合评价指标要求。为了更全面、准确的研究箱式路基的工程特性,文中设计了激振试验和长期监测试验两组监测方案,制定了箱式路基服役状态评价方法,为后续开展现场试验奠定基础。