В этом предложении причастный оборот необходимо выделить запятыми, так как он стоит после определяемого слова дети.

Вариативность, связанная со значением причины, могла бы возникнуть, если бы причастный оборот находился перед определяемым словом. В этом случае, если бы автор намеревался сказать, что дети не могли уснуть, потому что были разбужены грозой, причастный оборот нужно было бы отделить запятой (Разбуженные грозой, дети не могли уснуть), хотя по общему правилу запятая здесь не нужна.

Согласны, в этом предложении деепричастный оборот должен быть обособлен. Помимо названных Вами факторов, он еще и находится перед глаголом-сказуемым (деепричастные обороты с наречным значением тяготеют к постпозиции).

Именно такие конструкции в справочниках по правописанию не представлены, но постановку/непостановку запятой можно объяснить структурным (синтаксическим, грамматическим) принципом русской пунктуации, который взаимодействует со смысловым принципом. Так, причастный оборот, стоящий после определяемого слова, в общем случае обособляется, но если включен в состав сказуемого (До шалаша мы добежали промокшие насквозь), то не обособляется. В этом случае он связан не только с определяемым существительным (местоимением), но и с глаголом, составляя смысловой центр предложения. Представляется, что то же самое наблюдается и в приведенном Вами предложении: причастный оборот тесно связан с порядковым числительным по смыслу и входит в состав именной части сказуемого, а потому запятая перед ним не ставится. Добавим, что «в присутствии» существительного всё было бы иначе, сравним: Ежегодные старты стали 43-ми по счету стартами, проходившими в столице Южного Урала.