本书为“高速铁路基础研究与技术创新丛书”之一分册。

传统的有砟轨道具有弹性好、维修方便、建造和养护成本低等优点，是普速及重载铁路中的重要轨道结构形式，在欧洲高速铁路中有大量成功的应用，我国高速铁路约20%的线路也采用了有砟轨道。有砟轨道碎石道床的力学行为十分复杂，长久以来国际上缺乏高效的散体道床宏细观力学行为的模拟分析和试验研究手段，高速铁路道床力学行为、劣化机理和累积变形规律还未被充分揭示，这导致了目前的散体道床状态和性能调控还较为粗放，制约了有砟轨道在高速铁路中的应用。近年来，伴随着高性能计算技术的长足发展，采用离散元方法研究散体道床的宏细观力学行为及其调控方法，成为国际上新型有砟轨道技术研究的前沿热点。

基于上述背景，本书展示了作者所在课题组近年来在国家自然科学基金委-国家铁路局高铁联合基金、国家973计划课题和国家自然科学基金委面上项目的资助下，使用离散单元法、有限差分法、车辆-轨道耦合动力学理论与方法以及道砟集料试验、道床实尺模型试验方法，系统开展高速铁路散体道床宏细观力学行为的研究工作和主要成果。本书主要内容包括铁路道砟材料和集料属性、道床离散元建模与试验验证、高速铁路道床动态响应特性及其宏细观机理、高速铁路道砟劣化形式和道床累积变形规律、有砟-无砟轨道过渡段细观力学行为、道床养护维修过程力学行为模拟及其工程应用。

本书的特色体现在：1）系统介绍了道砟颗粒试验和集料试验、道床实尺模型试验和现场试验研究成果；2）详细介绍了基于离散单元法、车辆-轨道耦合动力学方法、有限差分法的铁路散体道床宏细观力学行为的数值模拟方法，较全面展示了高速铁路散体道床的宏细观力学行为机制和劣化规律；3）散体道床力学行为研究新方法及其精确调控前沿技术。

目前国内外有关有砟轨道散体道床力学行为及其调控的书籍极少，本书内容在国内外本领域研究中处于较为领先的水平。本书可供高校研究生、铁路专业技术人员、铁路运营管理人员和高年级本科生学习和参考。