A ressonância intensifica significativamente as vibrações do trem e da estrutura da ponte, não apenas acelerando a fadiga e instabilidade do sistema de trilhos da ponte, mas também ameaçando a segurança e o conforto da operação do trem. Evitar efetivamente a ressonância na fase de projeto e controlá-la efetivamente durante a fase de serviço é fundamental para garantir o desenvolvimento saudável e sustentável do transporte ferroviário de alta velocidade. Por meio de uma revisão sistemática e síntese dos avanços na pesquisa de problemas de ressonância e amortecimento no sistema trem-ponte ferroviário, foram resumidos de forma abrangente os mecanismos e regras da ocorrência da ressonância, e esclarecidos os métodos de projeto e controle do amortecimento. O conteúdo inclui seis aspectos: teoria básica de ressonância e amortecimento de pontes, modelo de excitação do trem, problemas de ressonância e amortecimento em pontes com diferentes formas estruturais, principais fatores que influenciam a ressonância e amortecimento, bem como controle de ressonância de pontes e pesquisa experimental in loco. Os resultados indicam que as condições de ressonância e amortecimento das pontes são significativamente afetadas pelas condições de fronteira, geralmente correspondendo ou apresentando pequenas diferenças em relação ao estado da viga simplesmente apoiada; o vão da ponte e a composição do trem formam características típicas de dupla periodicidade. Quando a velocidade de ressonância do trem causada pela ponte coincide com a velocidade de ressonância da ponte causada pelo trem, pode ser induzido o fenômeno de “ressonância dupla” trem-ponte; o efeito de acoplamento trem-ponte reduz a amplitude de ressonância da ponte, e sua aleatoriedade também pode causar “ressonância aleatória”; em vigas simplesmente apoiadas, o primeiro modo domina a resposta de deslocamento da ressonância, o segundo modo tem impacto significativo na aceleração da ressonância, sendo que a influência dos modos superiores pode geralmente ser desprezada; para estruturas de vigas contínuas, a contribuição do segundo modo para o deslocamento da ressonância geralmente é grande e não pode ser ignorada; embora a amortecimento da ponte possa reduzir efetivamente a amplitude da ressonância, pode induzir o “efeito de vazamento de amortecimento”. Quando o comprimento do vão da ponte L é 1,5 vezes o comprimento característico do trem d, a primeira ressonância pode ser significativamente atenuada, fornecendo uma base importante para o design ótimo do vão de pontes ferroviárias. Além disso, estabelecendo um limite inferior de frequência da ponte ou ajustando a composição do trem, é possível evitar proativamente as condições de ressonância. Muitos resultados medidos indicam que a ressonância de pontes ferroviárias é predominantemente dominada pela ressonância do primeiro modo de flexão vertical e está significativamente correlacionada com a velocidade de operação do trem e o comprimento característico do trem (ou seja, v/d).

Acoplamento trem-ponte; ponte ferroviária; ressonância; amortecimento