基于BIM+Rhino的FLAC3D復雜地質體建模

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技術建立參數(shù)化的三維地質模型，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)。結果表明：Geotechnical Module能夠方便準確地生成參數(shù)化的三維地質模型，Rhino+kubrix有效地解決了三維地質模型在FLAC3D中的應用問題，實現(xiàn)了BIM模型和數(shù)值模擬軟件的信息互通，提高了計算結果的準確性。

關鍵詞：BIM技術 Rhino 地質模型 FLAC3D

BIM技術全稱為“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撲關系、材料和材質、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、成本核算等應用。

BIM技術在碼頭工程領域尚處于起步階段，很多學者開展了相關設計施工運維中的應用研究。巴特[1]針對EPC石化碼頭總承包管理的重難點問題，采用BIM技術進行管理和控制，實現(xiàn)了協(xié)同設計、碰撞檢查、施工動態(tài)模擬等應用。王剛[2]開發(fā)了一款安卓平臺的碼頭三維可視化應用，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確。吳遵奇[4]探討了BIM在碼頭施工進度管理中的應用，實現(xiàn)了可視化施工交底、自動關鍵線路分析等應用。

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

1.三維地質建模

1.1Geotechnical Module簡介