As primeiras investigações da resposta dinâmica de sistemas ferroviários datam de 1849, em um contexto de pós-revolução industrial, quando as velocidades mais expressivas dos carregamentos necessitavam ser estudadas. Desde então, variadas soluções analíticas e numéricas procuram descrever a interação entre o veículo e a estrutura. Para atingir tal objetivo, diversas simplificações foram adotadas, desde os primeiros modelos de um grau de liberdade até as análises mais recentes, baseadas em modelos numéricos sofisticados, subsidiados por campanhas experimentais. Acrescenta-se que, além dos desafios na representação do problema mecânico, ainda há a necessidade de investigação dos níveis globais de vibração no intuito de assegurar o isolamento às edificações lindeiras. Tal problema tem particular importância aos sistemas metroviários, sobretudo pela sua proximidade às regiões de alta densidade populacional. Diante disso, esta pesquisa se ocupa da avaliação das forças dinâmicas geradas em uma metrovia subterrânea, bem como da eficiência dos sistemas de atenuação comumente adotados, com especial destaque às soluções em lajes flutuantes. Para isto, diferentes simulações numéricas foram estudadas com o propósito de investigar desde a interação roda/trilho até a propagação do ruído à superfície. Assim, foram propostos dois modelos bidimensionais, o primeiro, longitudinal, responsável por contabilizar as forças dinâmicas geradas pelas cargas móveis, bem como as características do contato roda/trilho, e o segundo, transversal, encarregado de descrever a propagação das ondas geradas na via através do solo. A partir desta abordagem foi possível, após validação dos modelos numéricos junto a dados experimentais, estudar diferentes parâmetros associados à geração da vibração e à sua propagação. Tais parâmetros conduzem à caracterização de padrões e critérios úteis tanto à predição das forças dinâmicas, quanto à adoção de soluções em atenuação.

Research on the dynamic response of subway systems began in 1949, in a post industrial revolution context, since the high loading speeds needed to be studied. Therefore, various analytical and numerical solutions have described the interaction between vehicle and structure. To achieve this target, several simplifications have been adopted, from 1 DOF (degree of freedom) models to the latest methods based on sophisticated numerical solutions. In addition to solving the mechanical problem it is also important to study the vibration levels generated. This problem is especially important for subway systems as they are located in populated regions. Because of that this research deals with the evaluation of the dynamic forces generated in a subway system, and also the efficiency of commonly adopted attenuation systems, with particular emphasis on float slab track solutions. Therefore, numerical simulations were studied with the purpose of investigating the wheel/rail interaction and the ground-born vibration. Thus, two 2D models were proposed. The first one responsible for accounting the dynamic forces generated by moving loads and the wheel/rail contact characteristics. The second model was responsible for assessing the vibrations propagated in the soil. From this approach it was possible, after validation of numerical models with experimental data, studied different parameters associated with vibration generation and its propagation. Such studies lead to the characterization of patterns and criteria useful for the prediction of dynamic forces and the adoption of solutions.