Numerical studies of thermal-mechanical responses of embankments under a changing climate in two first nation communities, Saskatchewan, Canada
Notice bibliographique
Résumé
Records show that ongoing global warming has changed the thermal condition of the ground in seasonally frozen areas of Canada, causing widespread ground surface settlement and harm to infrastructure, particularly embankments. In the current study, finite element numerical analysis is conducted to evaluate how climate change may influence the thermal-mechanical (TM) regimes in road embankments that are under climate conditions in two Indigenous communities in Saskatchewan, Canada, namely Yellow Quill and James Smith. This evaluation includes the analysis of embankment on the climate data from 1975 till 2100, where the data is divided into different time periods of Historical (1975-2000), Future-1 (2023-2048), Future-2 (2049-2074) and Future-3 (2075-2100. From each period, 5 representing years including extreme cold, extreme hot, expected hot, expected cold, expected mean years are considered to simulate the TM regimes with and without traffic loads. The relation for temperature-dependent thermal expansion coefficients of soils is derived and included in the modeling based on the ice content and a mixture theory. Temperature dependent mechanical properties are also involved to account for freeze-thaw induced stress redistribution and the related potential plastic deformation. According to the coupled thermal-mechanical study, which takes into account the Linear Drucker-Prager yield criterion for the stress analysis at critical location of embankments, cases with an extreme cold climate indicates the worst effect on the embankment foundation. It is reflected by the more significant temperature variations causing larger plastic zones in the toe of the embankment when compared with other climate scenarios. The extreme hot cases tend to generate more displacement on the road surface as the climate is getting warmer. The present study only sheds light on the thermal-mechanical aspect, and it does not include pore water flow behavior due to frost actions. Therefore, the result on the heave or settlement of embankment surface is not significant. Nevertheless, the inclusion of temperature-dependent thermal expansion coefficients considering the ice contents provides a better estimation of thermal-mechanical responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».