基于BIM+Rhino的FLAC3D復(fù)雜地質(zhì)體建模

劉宇甲

摘 要：針對FLAC3D軟件難以充分利用BIM模型的問題，采用BIM技術(shù)建立參數(shù)化的三維地質(zhì)模型，在Rhino中裁剪模型、建立堆載體模型、合并模型并初步建立網(wǎng)格，導(dǎo)入到kubrix進行網(wǎng)格劃分，在FLAC3D中運用強度折減法計算地基穩(wěn)定安全系數(shù)。結(jié)果表明：Geotechnical Module能夠方便準(zhǔn)確地生成參數(shù)化的三維地質(zhì)模型，Rhino+kubrix有效地解決了三維地質(zhì)模型在FLAC3D中的應(yīng)用問題，實現(xiàn)了BIM模型和數(shù)值模擬軟件的信息互通，提高了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) Rhino 地質(zhì)模型 FLAC3D

BIM技術(shù)全稱為“Building Information Modeling（三維信息模型）”，是新時代運用三維建模軟件建立建筑、道路、場地、碼頭等工程的三維模型，并利用BIM模型中包含的尺寸和空間拓?fù)潢P(guān)系、材料和材質(zhì)、規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家、性能參數(shù)等信息，實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、可視化交底、5D虛擬施工、碰撞檢查、管線綜合、成本核算等應(yīng)用。

BIM技術(shù)在碼頭工程領(lǐng)域尚處于起步階段，很多學(xué)者開展了相關(guān)設(shè)計施工運維中的應(yīng)用研究。巴特[1]針對EPC石化碼頭總承包管理的重難點問題，采用BIM技術(shù)進行管理和控制，實現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計、碰撞檢查、施工動態(tài)模擬等應(yīng)用。王剛[2]開發(fā)了一款安卓平臺的碼頭三維可視化應(yīng)用，使用revit建立碼頭模型作為數(shù)據(jù)來源，Unity3d作為三維開發(fā)平臺實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成管理和系統(tǒng)運行。畢磊[3]研究了基于5D-BIM的高樁碼頭工程施工進度-成本實時控制系統(tǒng)，使得工程成本測算更加快速準(zhǔn)確。吳遵奇[4]探討了BIM在碼頭施工進度管理中的應(yīng)用，實現(xiàn)了可視化施工交底、自動關(guān)鍵線路分析等應(yīng)用。

地基穩(wěn)定分析的準(zhǔn)確性是設(shè)計成果安全及質(zhì)量的重要保證，使用BIM模型進行數(shù)值模擬計算可以有效地提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文利用BIM技術(shù)生成三維地質(zhì)模型，將三維地質(zhì)模型導(dǎo)入到Rhino軟件中，在Rhino中對三維地質(zhì)模型進行初步處理并粗分網(wǎng)格，再利用kubrix插件對網(wǎng)格進行細(xì)分，最后將網(wǎng)格導(dǎo)入至FLAC3D中進行地基穩(wěn)定分析。

1.三維地質(zhì)建模

1.1Geotechnical Module簡介