我国高速铁路下部基础中的桥梁工程发展迅猛,在未来的高速铁路建设中,超大跨径斜拉桥将推广至跨海铁路、川藏铁路中。超大跨径斜拉桥上铺设无缝线路,面临着梁轨相互作用更为特殊、结构空间姿态更加多变、服役状态更难以掌握等难题。既有研究中,千米级主跨斜拉桥上无缝线路服役性能与健康管理方面的研究相对匮乏,现场运营中的轨枕开裂、轨道几何超限、纵向力分布不均等问题尚难解释与解决。开展千米级主跨斜拉桥上无缝线路静动力学特性与长期服役性能研究,提出轨道结构及其下部基础设施系统健康管理方法至关重要。针对以上背景,本文基于梁轨相互作用原理、车辆-轨道耦合动力学理论,采用有限元与多体动力学方法,建立了高速铁路千米级主跨斜拉桥上无缝线路空间耦合静动力学分析模型,可将前后荷载步的影响及整个加载历史考虑在内。分析了温度与列车荷载作用下斜拉桥上无缝线路的力学特性与长期服役性能,研究了梁端区域与主梁跨中区域车辆-轨道-桥梁动力学响应,探索性地提出了斜拉桥上无缝线路健康管理方法。本文主要工作与成果如下:（1）伸缩力大小主要受主梁温度变化影响,伸缩区线路纵向阻力退化会降低钢轨纵向力、增大梁轨纵向相对位移;列车荷载长度对无缝线路纵向受力变形影响较大,公路荷载对纵向受力变形具有20%-30%的增幅;制动力作用下,主梁纵向移动主要由主塔与斜拉索限制,主塔受力远大于边跨桥墩;调节器的设置可降低主梁梁端的钢轨受力,协调钢轨与桥梁的变形,减小桥墩与主塔的纵向受力,在实际工程应用中可根据现场情况比选应用;随着线路运营期的增长,轨枕在左右两侧不均匀的伸缩力与线路阻力作用下,在扣件、抬枕装置支撑梁螺栓等应力集中处易被拉裂,在线路运营期应重点关注。（2）温度“加载-卸载-反向加载”过程中,线路纵向阻力会超过弹塑性临界点,温度卸载后线路仍存在一定的纵向阻力,不同加载历程下,温度荷载为零时的钢轨残余力与无缝线路残余变形相差较大;当列车荷载在主桥范围内作用时,采用连续荷载步的瞬态分析方法考虑了线路纵向阻力的滞回特性以及前期加载的影响,可以得到列车作用全历程的结构受力变形的包络值;当多荷载耦合作用时,需将上一步结构的受力变形对下一步结构状态改变的影响考虑在内,因此需采用考虑加载历史的荷载步方法进行多荷载工况的组合,使计算结果更符合实际情况。（3）梁端区域的车辆-轨道-桥梁动力响应较为剧烈,调节器设置在边跨上比设置在主梁上的动力响应更明显,且位置距离梁端越远越剧烈,长期运营状态下的调节器区域各动力学指标均有显著的改变。主梁跨中区域车辆-轨道-桥梁的各垂向动力学指标均满足规范要求,随着车速的增加,各指标均近似呈线性关系增加,随着线路运营状态的劣化,若列车仍以设计时速运行,则安全余量可能不满足要求。（4）探索性地提出了基于“空-天-车-地”一体化的铁路基础设施检测监测总体方案,集多监测技术手段融合、多源异构检测监测数据融合与积累技术为一体,实现多要素一体化长期数字监控与预警。基于BIM与GIS技术的融合应用,提出了数据融合方法与动态化展示方案;高速铁路长大斜拉桥上无缝线路系统重点关注区域为主梁端与主梁跨中,分析了监测指标,提出了监测方案。举例阐述了轨道结构状态预测过程,采用合理的预测方法可实现提前感知结构服役状态、减少系统硬件成本、提高系统准确性。全文共含图185幅,表15处,参考文献114篇。