范庆来 作品数:101 被引量:497 H指数:15 供职机构: 鲁东大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 山东省自然科学基金 教育部跨世纪优秀人才培养计划 更多>> 相关领域: 建筑科学 交通运输工程 水利工程 天文地球 更多>>
基于ABAQUS生死单元技术的平衡地应力方法研究 被引量:6 2021年 初始地应力是岩土工程数值模拟过程中必不可少的一部分,其初始地应力平衡效果的好坏对后续的数值分析有着较为显著的影响。通用有限元软件ABAQUS虽然提供了多种地应力平衡方法,但是岩土工程材料多样、工况复杂,并不是所有的常规方法都能使地应力平衡满足要求。针对压硬性砂土地基中桶土相互作用问题,通过二次开发,对于ABAQUS软件中的Mohr-Coulomb弹塑性本构模型进行改进,从而可以考虑砂土中变形模量随平均主应力变化的压力相关性。进而基于软件中生死单元功能,提出了一种分步平衡法,通过分步创建桶土之间的接触以更好地模拟地基在桶土相互作用过程中的实际响应。结果表明,分步平衡法的地应力平衡效果明显优于常规自动平衡法,可为其他类似模拟提供参考价值。 肖国丰 马思琪 刘洋 张兴瑞 范庆来关键词:有限元方法 软基上沉入式大圆筒结构的水平承载力分析 被引量:18 2004年 大圆筒结构是一种适宜于软土地基上的新型港口水工建筑物, 但目前对于软基上大圆筒结构的水平极限承载力尚缺乏合理的计算模式和分析方法。结合长江口深水航道治理二期工程,针对大圆筒结构设计方案提出了一种简便而实用的上限极限分析方法, 采用有限元数值分析解验证了所提出计算方法的合理性, 进而,据此进行了一系列变动参数比较计算, 以此对大量的计算结果进行了系统的分析, 所得到的数值计算结果与分析结论为工程设计提供参考依据。 范庆来 栾茂田 杨庆关键词:大圆筒结构 软土地基 有限元 弧形胸墙结构水动力特性的数值模拟 被引量:3 2013年 针对笛卡尔坐标系下的VOF(volume of fluid)方法无法精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,以连续方程和雷诺平均方程为基本控制方程,采用k-ε湍流模型来封闭方程组,修正了基于交错网格的贴体坐标系下的SIMPLE算法来迭代求解压力-速度场,修正了贴体坐标系下的界面跟踪方法,建立了基于BFC-VOF方法求解波浪对弧形胸墙结构作用的数值计算模型.对弧形胸墙结构附近的波面、流场及其所受波浪力等进行了数值模拟.研究结果表明:贴体网格模型能够精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,模型计算的弧形胸墙迎浪面所受到的波浪力随着圆弧半径的增大而减小. 李雪艳 范庆来关键词:SIMPLE算法 波浪力 非共面复合加载条件下桶形基础稳定性研究 被引量:9 2013年 采用荷载-位移联合搜索方法,对于饱和软黏土地基上裙板式桶形基础在水平荷载H、力矩M与扭矩T的非共面复合加载条件下的稳定性进行了比较系统的三维有限元分析,主要探讨了在不同荷载空间内桶形基础的破坏包络轨迹。在分析中,地基土服从基于Tresca屈服准则的理想弹塑性本构关系。计算结果表明,与传统共面复合加载情况相比,非共面复合加载条件下桶形基础的破坏包络面形状有较大差异。非共面复合加载情况下,包络面形状不依赖于基础埋深比,可用简单的圆或椭圆方程进行描述。根据有限元计算结果,将已有的三自由度破坏包络面方程扩展到六自由度复合加载空间内,进而初步建议了一个六自由度破坏包络面方程,并对于实际工程中常用的桶形基础埋深比,给出了方程中偏心度参数取值的确定方法。该方程可用来合理评价复杂荷载条件下软黏土地基上桶形基础承载力。 范庆来 赵海涛 郑静 于晓关键词:软黏土 破坏包络面 饱和黏土不排水剪切特性及双曲线模型 被引量:9 2008年 采用真空抽吸制样技术制备的饱和重塑黏土,在0.015~3.75%/min应变速率范围内进行了多组不固结不排水(UU)剪切试验。通过对试验结果的分析,着重探讨了应变速率和约束压力对应力-应变关系及其强度特性的影响。试验结果表明,黏土的应力-应变关系与强度特性基本上不依赖于约束压力,而受应变速率的影响较为显著,强度随应变速率的增加而增长,增长幅度可达70%,通过对数据的归一化,采用线性拟和建立了不排水强度与应变速率之间的经验关系。进而考虑应变速率对不固结不排水应力-应变关系的影响,对双曲线非线性本构模型进行了研究,详细介绍了模型参数的确定方法,并分别采用静力三轴和扭剪试验结果对模型进行了验证。 齐剑峰 栾茂田 王忠涛 聂影 范庆来关键词:饱和黏土 应变速率 应力-应变关系 双曲线模型 不同型式斜坡堤弧形胸墙波浪压力的试验研究 被引量:1 2016年 本研究设计前仰式、深弧式和后仰式3种弧形胸墙以及直立式胸墙进行物理模型试验,通过安装在胸墙迎浪面上的压力传感器测量所受波浪压力,讨论不同型式斜坡堤弧形胸墙迎浪面所受波浪压力的分布规律及其影响因素。试验结果表明:弧形胸墙迎浪面所受波浪压力随着测点高程的增大呈现振荡减小的变化趋势,最大值出现在弧顶处。随着入射波周期的增大呈现先增大后减小再增大的变化趋势。相同波浪要素条件下,斜坡堤弧形胸墙波浪压力大于直立式胸墙波浪压力;而在斜坡堤弧形胸墙中,后仰式胸墙波浪压力较前仰式和深弧式的大。 李雪艳 王庆 范庆来 王岗关键词:斜坡堤 纺锤形桩靴基础贯入过程Eulerian-Lagrangian耦合有限元法的模拟 被引量:6 2013年 采用欧拉-拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)有限元方法对于纺锤形桩靴基础的贯入过程进行数值模拟,揭示均质黏土、均质砂土及上砂下黏层状地基中桩靴基础的贯入机理。通过与已有离心模型试验结果的对比,在一定程度上验证建立的CEL有限元模型的合理性,进一步表明基于圆形浅基础承载力理论的桩靴贯入阻力计算公式在预测深层贯入时误差较大。随后比较系统地探讨上层砂土内摩擦角、下层黏土不排水抗剪强度等土性指标对基础贯入阻力曲线的影响,为层状地基中纺锤形桩靴基础承载力的计算提供一定参考。 郑静 范庆来 王忠涛关键词:贯入阻力 大变形分析 现浇薄壁筒桩竖向荷载机理研究 2013年 近年来,现浇薄壁筒桩在高速公路、铁路、水利工程等方面得到了很好的应用,但竖向承载力的复杂性制约了它的发展。通过6根单桩和一组四桩复合地基的竖向静载荷试验,得到了现浇薄壁筒桩的承载力规律。同时利用有限元方法对现场情况进行模拟,得到了与试验结果基本一致的结论,并揭示了摩阻力的分布等无法通过静载试验得到的结果。通过试验结果和有限元结果的对比分析,可以基本确定薄壁筒桩的竖向荷载传递机制和规律,从而为薄壁筒桩的设计、施工提供依据。 宫秀滨 范庆来 卢建平关键词:薄壁筒桩 静载试验 有限元分析 荷载传递机制 复合加载模式下海上风机圆形浅基础亚塑性宏单元模型 被引量:4 2014年 海上风机基础不但承受着上部结构传来的竖向荷载、风浪等引起的水平荷载与弯矩,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩。基于亚塑性本构理论框架,引入相应的圆形浅基础广义屈服面函数及塑性势函数,构建了一个六自由度复合加载模式下砂土地基上海上风机基础宏单元模型。为了能够合理描述循环加载条件下基础的宏观力学响应,该模型将等效粒间应变概念引入到广义力与其对应位移关系中。通过对已有模型试验结果的数值模拟,在一定程度上验证了提出的宏单元模型的合理性。 范庆来 郑静关键词:海上风机 复合加载 砂土 宏单元 复合加载条件下沉箱基础稳定性的三维效应 联合采用swipe加载模式与固定位移比加载模式,对于吸力式沉箱基础在水平荷载H与力矩M的复合加载条件下的稳定性进行比较系统的三维有限元分析,主要探讨了基础埋深与直径之比、地基土不排水强度的非均质性对于基础在H—M荷载空间... 范庆来 李璞晟 倪宏革 栾茂田关键词:沉箱基础 水平荷载 文献传递