Журнал СФУ. Математика и физика / Компьютерное моделирование температурных полей в грунте и несущей способности свайных фундаментов зданий на вечной мерзлоте

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Математика и физика. 2024 17 (5)
Авторы
Филимонов, Михаил Ю.; Ваганова, Наталия А.; Шамугия, Давид Ж.; Филимонова, Ирина М.
Контактная информация
Филимонов, Михаил Ю. : Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Екатеринбург, Российская Федерация; Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация; Ваганова, Наталия А. : Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Екатеринбург, Российская Федерация; Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация; Шамугия, Давид Ж. : Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация; Филимонова, Ирина М. : Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация
Ключевые слова
mathematical modelling; heat and mass transfer; permafrost; математическое моделирование; тепломассоперенос; вечная мерзлота
Аннотация

Освоение обширных регионов, занятых вечной мерзлотой, сталкивается с проблемами, связанными с потеплением климата, которое способствует деградации вечной мерзлоты. Строительство жилых домов и их эксплуатация на этих территориях в основном предполагает поддержание грунта под этими сооружениями в мерзлом состоянии на протяжении всего периода их эксплуатации. Для этих целей используются свайные фундаменты и вентилируемые подполья. Сложность компьютерного моделирования возникает из-за учета сезонно действующих охлаждающих устройств, количество которых в конструкции современного здания определяется его размерами и в среднем может достигать 200 штук. Актуальной задачей является долгосрочное прогнозирование динамики изменения несущей способности свайного фундамента здания с учетом климатических и техногенных воздействий на окружающий грунт. Для этих целей были разработаны новая модель и численный алгоритм исследования динамики изменения несущей способности свай в процессе эксплуатации здания с учетом данных температурного мониторинга с датчиков температуры, расположенных в термометрических скважинах. Валидация разработанного программного комплекса проводилась на основе существующих и постоянно поступающих данных мониторинга температуры грунта до глубины до 10 метров. Сравнение полученных данных мониторинга и расчетных данных в термометрических скважинах показало значительное улучшение по сравнению с ранее использованной моделью и программой расчета для данного жилого дома

Страницы
622–631
EDN
OJGPTH
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/153259