（1）建立平面几何模型。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Areas＞Rectangle＞By Dimen-sions，生成模型各部分几何体。

在弹出的对话框中设置X1，X2=0，1；Y1，Y2=0，8，单击OK按钮，生成桩的平面几何模型。以同样的方式，设置X1，X2=1，5；Y1，Y2=0，6，单击OK按钮，生成桩侧土体；设置X1，X2=0，5，Y1，Y2=0，-16，单击OK按钮，生成桩下土体。

相应命令为RECTING，具体使用方法如下。

RECTNG，0，1，0，8， ！生成面1

RECTNG，1，5，0，6， ！生成面2

RECTNG，0，5，0，-16， ！生成面3

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Glue＞Areas，拾取a2、a3两个土体部分，将其黏合。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Numbering Ctrls＞Compress Numbers对重叠元素压缩编号。完成后模型如图17-19所示。

相关命令流如下：

/PNUM，AREA，1 ！显示面编号

/PNUM，LINE，1 ！显示线编号

ASEL，S，，，2，3，1 ！选择面

AGLUE，ALL ！黏合面

NUMCMP，ALL ！压缩编号

ALLSEL ！

APLOT ！

注意：此处不可将a1黏合，否则无法进行接触面的接触单元设置。

（2）划分平面。

设置桩所在平面划分尺寸。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞Manual Size＞Lines＞Picked Lines，拾取桩上直线L1、L3，单击OK按钮，在弹出的对话框中将NDIV设置为2。以同样的方式拾取L2、L4，划分NDIV=2。

命令流如下。

LSEL，S，，，1，3，2

LESIZE，ALL，，，2

LSEL，S，，，2，4，2

LESIZE，ALL，，，16

设置土体平面划分尺寸。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞Manual Size＞Lines＞Picked Lines，拾取直线L5～L12，设置划分尺寸Size=1。

LSEL，S，，，5，12，1

LESIZE，ALL，1

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Areas＞Mapped＞3 or 4 Sided，拾取各平面，单击OK按钮，完成网格划分。

划分面网格的命令如下。

AMESH，1

生成初步模型，如图17-20所示。

图17-19 几何面模型

图17-20 有限元面模型

（3）拉伸成体。

先将桩平面拉伸成体。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Extrude＞Elem Ext Opts命令，在弹出的Element Extvusion Options对话框中设置拉伸后目标单元为2 SOLID65，材料编号选择1，单元尺寸设置为2，如图17-21所示。单击OK按钮，完成设置。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Extrude＞Areas＞By XYZ Offset，选择桩平面，单击OK按钮，在弹出的对话框中的DX、DY、DZ框中分别输入0、0、-1，单击OK按钮，完成拉伸。

拉伸土体平面a2、a3。通过同样的路径，设置目标单元为2SOLID65，材料编号选择2，单元尺寸设置为2，单击OK按钮，完成拉伸。

相应的命令流如下。

EXTOPT，ESIZE，2，0， ！拉伸成体1

EXTOPT，ACLEAR，1

TYPE，2

MAT，1

VEXT，1，，，，，-1

EXTOPT，ESIZE，2，0， ！拉伸成体2，3

EXTOPT，ACLEAR，1

MAT，2

VEXT，2，3，1，，，-1

ALLSEL

/VIEW，1，1，1，1

EPLOT

拉伸后模型如图17-22所示。

图17-21 拉伸单元设置

图17-22 拉伸后的模型

（4）生成桩后土体。

桩后土体模型直接生成与之前模型相适应的长方体即可，生成步骤及材料参数同桩侧土体，此处不再赘述。生成两侧面模型如图17-23所示。

相应命令流如下。

K，1001，5，6，-5 ！建立桩后土体

K，1002，5，0，-5

K，1003，5，-16，-5

L，18，1001

L，1001，1002

L，1002，17

L，1002，1003

L，1003，21

AL，22，36，37，38 ！面4和面5

AL，30，38，39，40

EXTOPT，ESIZE，10，0，

EXTOPT，ACLEAR，1

VEXT，19，20，1，-5 ！拉伸成体4和5

VPLOT

VSEL，S，，，4，5，1

VPLOT

LSEL，S，，，36，52，1

LESIZE，ALL，1

TYPE，2

MAT，2

VMESH，ALL ！划分体4和5

ALLSEL

ALLSEL(www.daowen.com)

拉伸成体并划分尺寸后如图17-24所示。

图17-23 桩后土体侧面

图17-24 1/4模型

（5）生成1/2模型。

通过镜像命令，可以很方便地生成1/2模型。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Reflect＞Volumes命令，在弹出的拾取对话框中单击PickAll按钮，拾取所有实体。在弹出的Reflect Volumes对话框，勾选Y-Z PlaneX项，即以YZ平面为对称面，进行镜像生成。其余选项按默认处理。

镜像生成模型命令流如下。

ALLSEL

VSYMM，X，ALL，，，，0，0

（6）对模型进行整理。

模型生成后，针对所有土体部分进行重复单元的合并及编号的压缩整理。注意此时不可将桩体带入，否则无法进行接触单元的设置。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Numbering Ctrls＞Merge Items，选择除桩以外的所有对象，进行重复单元的合并。同样，通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Numbering Ctrls＞Compress Numbers对土体部分进行编号压缩。

命令流如下。

VSEL，S，，，ALL，，1 ！选择目标体

VSEL，U，，，1，6，5

VPLOT ！绘制目标体

ESLV，S ！选择体上单元

NSLV，S，1 ！选择单元上节点

EPLOT ！

NUMMRG，ALL ！合并重复单元和节点

NUMCMP，ALL ！压缩编号

ALLSEL ！

最后的模型如图17-25所示。

图17-25 1/2有限元模型

（7）生成接触单元。

土体与桩之间的相互作用用接触单元来模拟。本例接触面上的刚体目标面选用TARGE170单元，接触面选用CONTA173单元，设置方法如下。

定义接触单元。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete，添加3号单元，依次选取CONTACT＞3DTARGE170；添加4号单元为CONTACT 4nd surf 173。回到Element Types对话框，选择COTA173单元，单击Options按钮进行编辑。在弹出的对话框中设置K9为include，K12为No separation。单击OK按钮完成设置，并退出Element Types对话框。

相应命令流如下。

ALLSEL ！

ET，3，170 ！设置目标单元

ET，4，173 ！设置接触单元

KEYOPT，4，9，0 ！设置4号单元的K9项

KEYOPT，4，12，2 ！设置4号单元的K12项

为接触单元定义实常数r10。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Real Constants＞Add/Edit/Delete未完成，其各项值默认即可。

定义摩擦系数。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models命令，弹出Define Material Model Behavior对话框，在Material Models Available列表框中选择Structural＞Friction Cohesion，在弹出的对话框中设置MU=0.2。

命令流如下。

R，10

REAL，10

MP，MU，2，0.2

为接触面目标单元定义属性。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞El-ements＞Elem Attributes，将单元属性定义为TYPE3。

生成接触面目标单元。在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，在弹出的对话框中设置拾取目标为面，选取桩体与地基接触的6个面——a4、a5、a6、a31、a32、a33。再将拾取目标改为节点，拾取方式选择Attachedto，areas，这样就将6个面上的节点选中了。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Elements＞Surf/Con-tact＞Nodeto Surf命令，在弹出的对话框中单击PickAll按钮，通过已选取的节点生成目标单元，如图17-26所示。

生成接触面目标单元的命令流如下。

VSEL，S，，，1，6，5

VPLOT

ASEL，S，，，4，6，1

ASEL，A，，，31，33，1

APLOT

CM，TARGET，AREA

TYPE，3

NSLA，S，1

ESURF，ALL

ESEL，S，TYPE，，3

生成接触面接触单元。选取与桩接触的土体上的6个面a5、a13、a22、a41、a46、a50，方法同上。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Elements＞Elem Attrib-utes，将单元属性定义为TYPE4。拾取其上所有节点，依附于节点生成单元，方法同上。生成接触单元如图17-27所示。

生成接触面接触单元的命令流如下。

VSEL，S，，，ALL

VSEL，U，，，1，6，5

VPLOT

ASEL，S，，，5

ASEL，A，，，13

ASEL，A，，，22

ASEL，A，，，50

ASEL，A，，，41

ASEL，A，，，46

APLOT

CM，CONTACT，AREA

TYPE，4

NSLA，S，1

ESURF，ALL

ESEL，S，TYPE，，4

EPLOT

/PSYMS，ESYS，1

ALLSEL

GPLOT

FINISH

建模完成。

图17-26 目标单元

图17-27 接触单元