基于BIM+Rhino的FLAC3D复杂地质体建模

刘宇甲

摘 要：针对FLAC3D软件难以充分利用BIM模型的问题，采用BIM技术建立参数化的三维地质模型，在Rhino中裁剪模型、建立堆载体模型、合并模型并初步建立网格，导入到kubrix进行网格划分，在FLAC3D中运用强度折减法计算地基稳定安全系数。结果表明：Geotechnical Module能够方便准确地生成参数化的三维地质模型，Rhino+kubrix有效地解决了三维地质模型在FLAC3D中的应用问题，实现了BIM模型和数值模拟软件的信息互通，提高了计算结果的准确性。

关键词：BIM技术 Rhino 地质模型 FLAC3D

BIM技术全称为“Building Information Modeling（三维信息模型）”，是新时代运用三维建模软件建立建筑、道路、场地、码头等工程的三维模型，并利用BIM模型中包含的尺寸和空间拓扑关系、材料和材质、规格型号、生产厂家、性能参数等信息，实现协同设计、可视化交底、5D虚拟施工、碰撞检查、管线综合、成本核算等应用。

BIM技术在码头工程领域尚处于起步阶段，很多学者开展了相关设计施工运维中的应用研究。巴特[1]针对EPC石化码头总承包管理的重难点问题，采用BIM技术进行管理和控制，实现了协同设计、碰撞检查、施工动态模拟等应用。王刚[2]开发了一款安卓平台的码头三维可视化应用，使用revit建立码头模型作为数据来源，Unity3d作为三维开发平台实现系统数据的集成管理和系统运行。毕磊[3]研究了基于5D-BIM的高桩码头工程施工进度-成本实时控制系统，使得工程成本测算更加快速准确。吴遵奇[4]探讨了BIM在码头施工进度管理中的应用，实现了可视化施工交底、自动关键线路分析等应用。

地基稳定分析的准确性是设计成果安全及质量的重要保证，使用BIM模型进行数值模拟计算可以有效地提高计算结果的准确性。本文利用BIM技术生成三维地質模型，将三维地质模型导入到Rhino软件中，在Rhino中对三维地质模型进行初步处理并粗分网格，再利用kubrix插件对网格进行细分，最后将网格导入至FLAC3D中进行地基稳定分析。

1.三维地质建模

1.1Geotechnical Module简介