[发明专利]水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法

说明书

本发明提供了水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法，基于BIM技术通过采集坝区的建筑工程数据、地震小区划数据和场地数据，并根据该数据建立工程结构‑场地耦合基础三维模型。以此来对水利工程库区极罕遇地震安全性风险进行情景构建，对地震的应急响应研发一种可以预防的系统，以此来对地震的安全性风险进行评估，以达到减少地震灾害损失的目的。

技术领域

本发明涉及水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法，属于升船机检修领域。

背景技术

BIM即建筑物信息模型技术工程设计、建设与运行管理中发挥重要的作用。区域震害分析是减轻城市震害损失的一个重要手段。BIM(Building Information Modelling)起源从建筑行业开始，然而随着公共建设的发展，可视化管理的需求不仅限于建筑，开始随着地铁、高铁、城市综合管廊、矿业、公路等建设发展，以资金规模而言，反而建筑领域远不及铁道或其他基础建设在 BIM 的应用。基础建设常有大面积或横跨不同地形的特性，也因此在研究方面，为了更广泛的拓展 BIM 的应用，我们朝向 GIS-BIM 的整合开发，设施设备管理与资产管理的宏观、到微观都能符合需求，期能满足更多的 BIM 使用单位。企业资产数字化是工业 4.0 的基础工作，在资产密集型工厂中，三维可视化动态设备管理应用是在数字化工厂平台基础上运用三维模拟和虚拟现实技术构建行业逼真的三维模拟现实场景。将企业资产三维模型以及信息属性有机地结合起来(行业数据、音频、视频等流媒体)。采用基于网络的信息处理技术，实现资产运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用(维护、安防和环境监测)等功能的一体化监控管理，大幅度的提高了企业资产运营能力。三维可视化动态设备管理平台基于 X3D(Extensible3D-可扩展 3D)可扩展三维语言与组件技术，将不同软件厂商的三维 GIS、三维 CAD、BIM、三维工厂、三维仿真模型进行转化，聚合形成统一 X3D 实景仿真模型。X3D 实景仿真模型通过持续更新三维数据与扩展不同类型的数据信息，包括：工程数据、资产数据、工艺自动化数据、监控监测数据、信息系统数据，可在实景仿真的空间里统一展示地理、地质、建筑设施、设备资产、自动化、监控、监测及其他扩展信息，以产生更高级的运行控制与协同管理。

地震是一种严重的自然灾害，它具有突发性强、破坏性大、涉及范围广、防御难度大等特点，在人类社会发展的进程中，大量的建筑在地震中被毁灭，并造成了巨大的人员伤亡和财产损失，抗震防灾是人类社会永恒的话题。针对地震有效的防御措施能够减少损失，由于地震引发灾害的复杂性呈现区域性的破坏。然而，目前大多数的区域震害分析并没有考虑周围结构与土体之间的相互影响，即“场地-工程结构效应”。

发明内容

本发明目的是提供水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法，本系统基于BIM技术通过采集坝区的建筑工程数据、地震小区划数据和场地数据，并根据该数据建立工程结构-场地耦合基础三维模型。以此来对水利工程库区极罕遇地震安全性风险进行情景构建，对地震的应急响应研发一种可以预防的系统，以此来对地震的安全性风险进行评估，以达到减少地震灾害损失的目的。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立数据库，并根据该数据库建立工程场地耦合基础三维模型；

步骤二：形成易损性评估框架；

步骤三：根据历史地震、活断层探测和危险性鉴定结果，确定震源断层位置；根据场地基岩处输入的地震波时程数据，建立极罕遇震源模型，即计算载荷信息；

步骤四：根据步骤三中得到的载荷信息，场地信息和建筑信息，通过更新土体的相互作用力边界和土体动力响应，获得指定建筑的底部加速度输入，指定震后时刻的建筑动力响应，获得基于“场地-工程结构”效应的场地地表运动响应和构筑物响应情景；