Computer Modeling of Temperature Fields in the Soil and the Bearing Capacity of Pile Foundations of Buildings on Permafrost

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 сооружен...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics 2024-01, Vol.17 (5), p.622-631
Main Authors: Filimonov, Mikhail Yu, Vaganova, Nataliia A, Shamugia, David Zh, Filimonova, Irina M
Format: Article
Language:English
Subjects:
Algorithms
Buildings
Climate change
Construction
Cooling
Dynamic structural analysis
Heat
Industrial development
Mathematical models
Monitoring
Numerical analysis
Permafrost
Phase transitions
Pile bearing capacities
Pile foundations
Residential buildings
Residential development
Residential location
Sensors
Software
Soil bearing capacity
Soil improvement
Soil structure
Soil temperature
Temperature sensors
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary: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.
ISSN:1997-1397
2313-6022