Научный архив: статьи

Эксплуатация железнодорожных путей в зоне распространения вечной мерзлоты связанас определенными требованиями к безопасности. Например, железнодорожные опоры мостов испытывают влияние климатических и динамических нагрузок, которые необходимо учесть при эксплуатации железнодорожныхпутей в таких условиях. Рассматривается конкретная аварийная опора железнодорожного моста через реку около Нового Уренгоя, которая опирается на 12 бетонных свай большого диаметра. Просадка этой опоры превышаетдопустимые параметры, что может привести к аварийной ситуации при движении поездов через такой железнодорожный мост, а последствиями могут стать экологические проблемы и большие экономические потери. На несущую способность свай влияет динамика изменения температурного режима грунта вокруг свай. Для описания динамики изменения температурных полей в грунте в предложенной математической модели учитывается предыстория изменения температуры грунта, начиная с 1983 г., с учетом температурного тренда потепления климата, характерного для этого региона. Также в модели учтены показатели солнечного излученияв летние месяцы и наличие снежного покрова в зимний период. Проведенные численные расчеты позволили дать долгосрочный прогноз по развитию аварийных ситуаций, а также выработать рекомендации для их предотвращения и минимизации последствий.

в работе проведен анализ различных подходов к аппроксимации неоднородных тепловых полей на поверхности проветриваемого подполья в зданиях со свайными фундаментами в криолитозоне. Неоднородности тепловых полей на основании данных температурного мониторинга возникают из-за возможных климатических воздействий, например, при попадании снега в проветриваемое подполье, или имеют техногенный характер и вызываются коммунальными авариями, приводящими к образованию наледей в зимнее время и изменению температуры поверхности. Весной и летом таяние таких наледей также меняет температурную картину поверхности. Корректное задание температуры на этой поверхности имеет важное значение при моделировании долгосрочной динамики изменения температуры грунта вокруг свайного фундамента, которая и определяет несущую способность грунта. Были рассмотрены следующие три метода аппроксимации данных температурного мониторинга: метод обратных взвешенных расстояний, триангуляционная нерегулярная сеть и радиально-базисные функции. В третьем методе были рассмотрены пять различных радиальнобазисных функций. В ходе исследований был сделан вывод, что использование в целях аппроксимации мультиквадратичной радиально-базисной функции для поставленных задач является наиболее адекватным, что и было подтверждено в ходе проведения численных экспериментов для конкретного здания в городе Салехарде.