随着我国轨道交通的不断发展,分开式扣件系统由于其两层胶垫（即扣件系统中提供弹性的垫板）所带来的较好的弹性性能,而被广泛应用于我国的地铁线路中。然而,胶垫由高分子材料构成,其在大荷载、大变形条件下出现超弹性的弹性特征。对于分开式扣件系统而言,轨下垫板将由于横向力引起的钢轨倾覆而处于非均匀受力状态;板下垫板将由于螺栓施加的过大的预紧力作用而处于高预压状态,二者均将导致胶垫反映出一定的超弹性特征,从而导致现有设计方法不能准确描述分开式扣件系统的刚度特征。因此,为探究超弹性对分开式扣件系统垂向刚度设计的影响,从而对分开式扣件系统的设计提供一定的参考,本文从分开式扣件系统结构出发,将分开式扣件系统组合刚度划分为铁垫板以上组合刚度与铁垫板以下组合刚度两部分,分别研究超弹性对板上组合刚度与板下组合刚度的影响。首先,根据超弹性基本理论与标准试验的应力应变状态,建立了不同单元试验条件下的超弹性参数的统一拟合方法,并通过仿真室内试验过程对比实测荷载位移曲线进行了模型验证;其次,通过室内试验与仿真结合的手段,分析了超弹性对钢轨倾覆的影响,并针对钢轨实际受力情况下的钢轨倾覆状态展开了分析;最后,结合室内试验结果与有限元仿真手段,分析了铁垫板自身变形特征与板下垫板超弹性特征对铁垫板下组合刚度的影响,并建立了相应理论计算模型进行计算。本文研究以期为分开式扣件系统刚度设计提供一定的参考,主要研究结论如下:（1）橡胶材料的超弹性将导致轨下垫板与板下垫板在0～200 k N范围的超弹性出现明显的非线性特征,而Yeoh模型对胶垫的超弹性特征可进行较好的拟合,仿真得到的荷载位移曲线也与实测结果较为接近。（2）胶垫超弹性对轨下垫板刚度的影响主要体现于轨下垫板的预压状态上,预压状态的改变将直接影响轨下垫板的实际刚度,从而影响钢轨的倾覆与实际的轨距扩大量。无论考虑钢轨的正常受力状态与异常受力状态下,超弹性下的倾覆计算结果均小于线弹性设计结果,这将进一步影响轮轨接触计算。除此之外,钢轨异常受力状态下由于垂向力与横向力的倾覆力矩同向,钢轨倾覆的趋势将被进一步加强。（3）分开式扣件系统的板下组合刚度将受到铁垫板变形与板下垫板超弹性特征的双重影响,二者共同考虑时可与实测结果之间达到较好的验证。同时,增大铁垫板厚度或者减小锚固螺栓间距也可达到减小传统模型与实测结果之间误差的效果。（4）为考虑实际铁垫板所处于的非均匀偏压状态对板下组合刚度的影响,将非线性连续支承模型引入弹性地基梁模型所获得板下组合刚度理论计算模型,可同时考虑铁垫板变形与板下垫板超弹性对板下组合刚度的影响,其与实测结果最大误差为2.68%。