Hostname: page-component-6766d58669-6mz5d Total loading time: 0 Render date: 2026-05-20T11:13:29.426Z Has data issue: false hasContentIssue false

Elastic Stresses in Layered Snow Packs*

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

F. W. Smith*
Affiliation:
Department of Mechanical Engineering, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80521, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

A two-dimensional finite element computer program has been used to compute the elastic stress distribution in realistic multi-layered snow packs. Computations have been done on three-layered and five-layered snow packs intended to simulate conditions on the Lift Gully at Berthoud Pass, Colorado. Calculations have been performed to determine the effect of a layer of new snow and the effect of a weak sub-layer. Stress levels were obtained which are reasonable compared with available snow strength data.

Résumé

Résumé

Un programme de calculateur à éléments finis à deux dimensions a été utilisé pour calculer la distribution des contraintes élastiques dans un manteau neigeux réel à plusieurs couches. Les calculs ont été faits sur des manteaux à trois et cinq couches en vue de simuler les conditions réelles du Lift Gully au Berthoud Pass, Colorado. Les calculs ont été conduits pour déterminer l’effet d’une couche de neige fraîche et l’effet d’une couche fragile sous-jacente. Les niveaux de contrainte obtenus sont raisonnables, compte tenu des données disponibles sur les résistances mécaniques de la neige.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Zur Berechnung der Verteilung elastischer Spannungen in realistischen, mehrschichtigen Schneedecken wurde ein Rechnenprogramm mit zweidimensionalen finiten Elementen benutzt. Die Durchrechnungen erstreckten sich auf Schneedecken mit drei bzw. mit fünf Schichten, um die Bedingungen auf dem Lift Gully am Berthoud Pass, Colorado, zu simulieren. Sonderrechnungen dienten der Bestimmung der Auswirkungen sowohl einer Neuschneelage wie auch einer schwachen Unterschicht. Es wurden Spannungsgrössen erhalten, die sich vernünftig mit verfügbaren Werten der Schneefestigkeit vergleichen lassen.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1972
Figure 0

Table I. Mechanical properties assumed for the three layers

Figure 1

Fig. 1. Three-layered snow pack.

Figure 2

Fig. 2. Stresses in a three-layered snow pack.

Figure 3

Fig. 3. Variation of stress with horizontal distance in a three-layered snow pack.

Figure 4

Fig. 4. Shear strength of snow compared with stresses deduced for the layers.

Figure 5

Fig. 5. Stresses in a two-layered snow pack.

Figure 6

Table II. Mechanical properties assumed for the five layers

Figure 7

Fig. 6. Stressis in a five-layered snow pack.

Figure 8

Fig. 7. Variation of stress with horizontal distance in a five-layered mow pack.

Figure 9

Fig. 8. Stresses in a five-layered snow pack with a weak sub-layer.

Figure 10

Fig. 9. Variation of stress in a five-layered snow pack with a weak sub-layer.