水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法转让专利

申请号 : CN202111598007.4

文献号 : CN114297756B

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相似专利:

发明人 : 邵博

申请人 : 中国长江三峡集团有限公司

摘要 :

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。

权利要求 :

1.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;

步骤五:根据步骤四中获得的构筑物响应和步骤二中的易损性评估框架得到的深构筑物易损性评估结果,获得构筑物损伤情景和风险等级;

步骤六:根据构筑物损伤风险等级和实时人口热力分布动态,获得高风险区域,并和历史地震灾评结果进行对比修正;

步骤七:根据次生灾害源分布、历时地震滑坡分布数据,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得次生地质灾害高风险区域;

步骤八:根据生命线工程、交通线和重点目标分布,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得生命线工程、交通线和重点目标分布损伤初步评估。

2.根据权利要求1所述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,步骤一中所建立的数据库的基础数据包括:基础地理信息、地质构造图、地震信息、构筑物数据和BIM模型。

3.根据权利要求2所述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,所述基础地理信息包括地形地貌、水系和植被信息;

所述地质构造图包括活动构造分布图和第四纪地质分布图;

所述地震信息包括现代地震活动、地震区划、活断层分布图和灾种分布,所述灾种分布包括砂土液化和软土震陷;

所述构筑物数据包括抗震设计、建筑结构和建筑时间;

所述BIM模型包括钻孔建模、地层建模、构筑物建模和三维模型。

4.根据权利要求1所述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,所述步骤二的具体操作为,通过对建设年代、现状质量和抗震设防标准各种震害影响因素的不同权重对工程结构和坝区建筑易损性结果进行评估,并根据现有数据精度将评估结果分为详实型和欠详实型构筑物数据,进而建立易损性评估框架;并进行性能划分以此来进行建筑构件性能评估,工作人员能够通过信息的查询以此来进行建筑的易损性评估,并能够得到建筑的易损性和各个构件的易损性。

5.根据权利要求1所述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,还包括应急处置,所述应急处置包括先期处置、现场救援和处置阶段、社会响应阶段三个部分;

所述先期处置为:基于情景构建的坝区地震灾害损失快速评估和信息报告,构建应急进展链,获取应急任务清单,获取高构筑物损伤区域和伤亡高风险区域的移动设备号码,并发送最近的避难场所位置和疏散警告,读取相应的应急预案,发送至最近的救援、消防、医疗机构;

所述现场救援和处置阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的生命线、交通线和重要目标抢修部门;

所述社会响应阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的舆情应对、环境保护和社会救援单位。

6.根据权利要求5所述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,还包括极罕遇地震建筑损伤预防方法,所述预防方法基于情景构建和应急处置两个部分的实行目的是要求对工程结构在面对极罕遇地震情况下能够有降低地震风险和损失的能力,最有效的方式是进行预防,对已有建筑设施需要进行不断的改进和加固。

7.根据权利要求6所述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,所述极罕遇地震建筑损伤预防方法包括以下具体步骤:基于建筑物损伤情景,对于高危未设防建筑进行逐步更新和加固;

基于建筑物损伤情景,对于活断层避让范围的未设防或设防建筑,提供改迁建议;

即便是对于设防结构,面对极罕遇地震,绝大多数建筑物也会超过中等破坏,这些建筑基本都不存在修复的价值或可能性;

根据情景构建模拟,对应急预案进行调整。

8.根据权利要求1所述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,所述步骤一中工程场地耦合基础三维模型的建立过程为:首先建立数据库;基于 BIM 三维模型展示分析:在标准库中的钻孔,已根据钻孔数据进行统一的层序划分;系统标准化的钻孔数据作为建模原始数据,基于 Revit实现建模与空间应用分析的业务功能;建模采用不规则三角网形成地层界面,并基于线性插值、最小距离反比插值等插值算法对生成地层曲面进行平滑处理,再用这些层面数据生成地质体,将构筑物信息输入建立三维耦合模型;BIM 模型的每个图元都具有详细的属性信息,能够在模型中方便地模拟基坑及隧道开挖过程,统计开挖土方量,计算区域地层统计参数,构筑物信息,方便设计人员对方案进行设计优化。

9.根据权利要求1所述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,所述所述步骤二中易损性评估框架是利用FEMA P‑58进行易损性评估,利用评估框架进行知识信息的提取,以此得到构筑物的数据;再根据活断层分布图对场地进行危险性分析,得到极罕遇地震下的场地荷载信息;将得到的信息进行土层反应分析,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;据此能够得出场地地震风险分布,场地不同分布条件下的地震风险等级,形成分布图,根据所建工程的位置分布进行抗震能力的评估,以此来保证工程库区的安全性能。

10.根据权利要求5所述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,所述应急处置部分主要通过BIM情景构建模型和GIS技术形成系统架构,系统架构是为了工程运行期安全监测数据的实时采集与分析,并对分析结果进行及时的反馈,提高水闸运行安全管理效率,所述系统架构是利用BIM技术的优势构建水闸三维 BIM 模型,并将监测仪器、监测信息以及预警信息与 BIM 模型进行关联与绑定,实现闸体模型及各类信息的三维可视化展示; 再将构建的 BIM 模型集成至 GIS 三维地理空间场景中,利用 GIS 在地形地貌、工程空间位置的描述以及地理空间的数据分析和处理方面的优势,实现模型地理信息以及预警处置信息的可视化展示;监测信息管理包括仪器信息管理、监测点实时监控、监测数据分析;其中仪器信息管理实现对监测仪器的统一管理,包括仪器的添加、删除、更换,仪器维修与故障登记;监测点实时监控和分析能够对布置在闸体上的仪器所采集的监测数据进行实时动态监控和分析,并对异常情况进行及时报警;预警处置管理实现对警情信息的管理与反馈,包括监测点异常管理、预警管理、应急处置以及信息发布;监测点异常管理是根据产生异常的原因,选择具体的工程措施或手段进行处理; 预警管理是对产生的警情信息以一套具体的流程进行统一管理,包括预警级别的确定、流程审批、预警公告的发布;应急处置是根据警情类别及严重程度,有针对性的制定工程措施和手段,组织实施抢险救援;信息发布实现对各类警情信息、通知公告进行及时发布。

说明书 :

水利工程库区极罕遇地震安全性风险BIM情景构建方法

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。
[0003] 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

[0004] 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。
[0005] 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:
[0006] 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;
[0007] 步骤二:形成易损性评估框架;
[0008] 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;
[0009] 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;
[0010] 步骤五:根据步骤四中获得的构筑物响应和步骤二中的易损性评估框架得到的深构筑物易损性评估结果,获得构筑物损伤情景和风险等级;
[0011] 步骤六:根据构筑物损伤风险等级和实时人口热力分布动态,获得高风险区域,并和历史地震灾评结果进行对比修正;
[0012] 步骤七:根据次生灾害源分布、历时地震滑坡分布数据,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得次生地质灾害高风险区域;
[0013] 步骤八:根据生命线工程、交通线和重点目标分布,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得生命线工程、交通线和重点目标分布损伤初步评估。
[0014] 步骤一中所建立的数据库的基础数据包括:基础地理信息、地质构造图、地震信息、构筑物数据和BIM模型。
[0015] 所述基础地理信息包括地形地貌、水系和植被信息;
[0016] 所述地质构造图包括活动构造分布图和第四纪地质分布图;
[0017] 所述地震信息包括现代地震活动、地震区划、活断层分布图和灾种分布,所述灾种分布包括砂土液化和软土震陷;
[0018] 所述构筑物数据包括抗震设计、建筑结构和建筑时间;
[0019] 所述BIM模型包括钻孔建模、地层建模、构筑物建模和三维模型。
[0020] 所述步骤二的具体操作为,通过对建设年代、现状质量和抗震设防标准各种震害影响因素的不同权重对工程结构和坝区建筑易损性结果进行评估,并根据现有数据精度将评估结果分为详实型和欠详实型构筑物数据,进而建立易损性评估框架;并进行性能划分以此来进行建筑构件性能评估,工作人员能够通过信息的查询以此来进行建筑的易损性评估,并能够得到建筑的易损性和各个构件的易损性。
[0021] 还包括应急处置,所述应急处置包括先期处置、现场救援和处置阶段、社会响应阶段三个部分;
[0022] 所述先期处置为:基于情景构建的坝区地震灾害损失快速评估和信息报告,构建应急进展链,获取应急任务清单,获取高构筑物损伤区域和伤亡高风险区域的移动设备号码,并发送最近的避难场所位置和疏散警告,读取相应的应急预案,发送至最近的救援、消防、医疗机构;
[0023] 所述现场救援和处置阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的生命线、交通线和重要目标抢修部门;
[0024] 所述社会响应阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的舆情应对、环境保护和社会救援单位。
[0025] 还包括极罕遇地震建筑损伤预防方法,所述预防方法基于情景构建和应急处置两个部分的实行目的是要求对工程结构在面对极罕遇地震情况下能够有降低地震风险和损失的能力,最有效的方式是进行预防,对已有建筑设施需要进行不断的改进和加固。
[0026] 所述极罕遇地震建筑损伤预防方法包括以下具体步骤:
[0027] 基于建筑物损伤情景,对于高危未设防建筑进行逐步更新和加固;
[0028] 基于建筑物损伤情景,对于活断层避让范围的未设防或设防建筑,提供改迁建议;
[0029] 即便是对于设防结构,面对极罕遇地震,绝大多数建筑物也会超过中等破坏,这些建筑基本都不存在修复的价值或可能性;
[0030] 根据情景构建模拟,对应急预案进行调整。
[0031] 所述步骤一中工程场地耦合基础三维模型的建立过程为:首先建立数据库;基于 BIM 三维模型展示分析:在标准库中的钻孔,已根据钻孔数据进行统一的层序划分;系统标准化的钻孔数据作为建模原始数据,基于 Revit实现建模与空间应用分析的业务功能;建模采用不规则三角网形成地层界面,并基于线性插值、最小距离反比插值等插值算法对生成地层曲面进行平滑处理,再用这些层面数据生成地质体,将构筑物信息输入建立三维耦合模型;BIM 模型的每个图元都具有详细的属性信息,能够在模型中方便地模拟基坑及隧道开挖过程,统计开挖土方量,计算区域地层统计参数,构筑物信息,方便设计人员对方案进行设计优化。
[0032] 所述所述步骤二中易损性评估框架是利用FEMA P‑58进行易损性评估,利用评估框架进行知识信息的提取,以此得到构筑物的数据;再根据活断层分布图对场地进行危险性分析,得到极罕遇地震下的场地荷载信息;将得到的信息进行土层反应分析,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;据此能够得出场地地震风险分布,场地不同分布条件下的地震风险等级,形成分布图,根据所建工程的位置分布进行抗震能力的评估,以此来保证工程库区的安全性能。
[0033] 所述应急处置部分主要通过BIM情景构建模型和GIS技术形成系统架构,系统架构是为了工程运行期安全监测数据的实时采集与分析,并对分析结果进行及时的反馈,提高水闸运行安全管理效率,所述系统架构是利用BIM技术的优势构建水闸三维 BIM 模型,并将监测仪器、监测信息以及预警信息与 BIM 模型进行关联与绑定,实现闸体模型及各类信息的三维可视化展示; 再将构建的 BIM 模型集成至 GIS 三维地理空间场景中,利用 GIS 在地形地貌、工程空间位置的描述以及地理空间的数据分析和处理方面的优势,实现模型地理信息以及预警处置信息的可视化展示;监测信息管理包括仪器信息管理、监测点实时监控、监测数据分析;其中仪器信息管理实现对监测仪器的统一管理,包括仪器的添加、删除、更换,仪器维修与故障登记;监测点实时监控和分析能够对布置在闸体上的仪器所采集的监测数据进行实时动态监控和分析,并对异常情况进行及时报警;预警处置管理实现对警情信息的管理与反馈,包括监测点异常管理、预警管理、应急处置以及信息发布;监测点异常管理是根据产生异常的原因,选择具体的工程措施或手段进行处理; 预警管理是对产生的警情信息以一套具体的流程进行统一管理,包括预警级别的确定、流程审批、预警公告的发布;应急处置是根据警情类别及严重程度,有针对性的制定工程措施和手段,组织实施抢险救援;信息发布实现对各类警情信息、通知公告进行及时发布。
[0034] 本发明有如下有益效果:
[0035] 1、本方法基于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。
[0036] 2、应急处置部分主要通过BIM情景构建模型和GIS技术形成系统架构,本系统开发的目的是为了工程运行期安全监测数据的实时采集与分析,并对分析结果进行及时的反馈,提高水闸运行安全管理效率。
[0037] 3、系统利用BIM技术的优势构建水闸三维 BIM 模型,并将监测仪器、监测信息以及预警信息与 BIM 模型进行关联与绑定,实现闸体模型及各类信息的三维可视化展示; 再将构建的 BIM 模型集成至 GIS 三维地理空间场景中,利用 GIS 在地形地貌、工程空间位置的描述以及地理空间的数据分析和处理方面的优势,实现模型地理信息以及预警处置信息的可视化展示。系统对采集到的监测数据进行实时监控和分析,当监测点数据超过预警值时,系统将自动生成报警信息。同时,可视化界面会定位到发生报警的测点。发生警情后,系统根据不同警情级别会有相应的审批流程和应急处置措施,并 对各类预警处置信息发布,通知相关单位进行处理。
[0038] 4、本发明的基于BIM为基础的情景构建的应急演练交互系统及方法,接收事件信息构建虚拟场景,接收演练角色的演练指令产生操作数据,根据操作数据对虚拟场景中对应虚拟角色的演练内容的场景数据实时更新,演练的选择更加科学灵活,提高了演练的真实度和准确度。

附图说明

[0039] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0040] 图1为本发明的建模数据库的基本框架。
[0041] 图2为本发明的易损性评估框架。
[0042] 图3为本发明的系统架构。
[0043] 图4为本发明的系统功能设计示意。

具体实施方式

[0044] 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
[0045] 实施例1:
[0046] 参见图1‑4,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:
[0047] 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;
[0048] 步骤二:形成易损性评估框架;
[0049] 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;
[0050] 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;
[0051] 步骤五:根据步骤四中获得的构筑物响应和步骤二中的易损性评估框架得到的深构筑物易损性评估结果,获得构筑物损伤情景和风险等级;
[0052] 步骤六:根据构筑物损伤风险等级和实时人口热力分布动态,获得高风险区域,并和历史地震灾评结果进行对比修正;
[0053] 步骤七:根据次生灾害源分布、历时地震滑坡分布数据,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得次生地质灾害高风险区域;
[0054] 步骤八:根据生命线工程、交通线和重点目标分布,和步骤三情景模型中获得的场地地表运动,获得生命线工程、交通线和重点目标分布损伤初步评估。
[0055] 步骤一中所建立的数据库的基础数据包括:基础地理信息、地质构造图、地震信息、构筑物数据和BIM模型。
[0056] 进一步的,所述基础地理信息包括地形地貌、水系和植被信息;所述地质构造图包括活动构造分布图和第四纪地质分布图;所述地震信息包括现代地震活动、地震区划、活断层分布图和灾种分布,所述灾种分布包括砂土液化和软土震陷;所述构筑物数据包括抗震设计、建筑结构和建筑时间;所述BIM模型包括钻孔建模、地层建模、构筑物建模和三维模型。
[0057] 进一步的,所述步骤二的具体操作为,通过对建设年代、现状质量和抗震设防标准各种震害影响因素的不同权重对工程结构和坝区建筑易损性结果进行评估,并根据现有数据精度将评估结果分为详实型和欠详实型构筑物数据,进而建立易损性评估框架;并进行性能划分以此来进行建筑构件性能评估,工作人员能够通过信息的查询以此来进行建筑的易损性评估,并能够得到建筑的易损性和各个构件的易损性。
[0058] 实施例2:
[0059] 还包括应急处置,所述应急处置包括先期处置、现场救援和处置阶段、社会响应阶段三个部分;
[0060] 进一步的,所述先期处置为:基于情景构建的坝区地震灾害损失快速评估和信息报告,构建应急进展链,获取应急任务清单,获取高构筑物损伤区域和伤亡高风险区域的移动设备号码,并发送最近的避难场所位置和疏散警告,读取相应的应急预案,发送至最近的救援、消防、医疗机构;
[0061] 进一步的,所述现场救援和处置阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的生命线、交通线和重要目标抢修部门;
[0062] 进一步的,所述社会响应阶段为:读取相应的应急预案,发送至相应的舆情应对、环境保护和社会救援单位。
[0063] 实施例3:
[0064] 还包括极罕遇地震建筑损伤预防方法,所述预防方法基于情景构建和应急处置两个部分的实行目的是要求对工程结构在面对极罕遇地震情况下能够有降低地震风险和损失的能力,最有效的方式是进行预防,对已有建筑设施需要进行不断的改进和加固。
[0065] 进一步的,所述极罕遇地震建筑损伤预防方法包括以下具体步骤:
[0066] 基于建筑物损伤情景,对于高危未设防建筑进行逐步更新和加固;
[0067] 基于建筑物损伤情景,对于活断层避让范围的未设防或设防建筑,提供改迁建议;
[0068] 即便是对于设防结构,面对极罕遇地震,绝大多数建筑物也会超过中等破坏,这些建筑基本都不存在修复的价值或可能性;
[0069] 根据情景构建模拟,对应急预案进行调整。
[0070] 进一步的,所述步骤一中工程场地耦合基础三维模型的建立过程为:首先建立数据库;基于 BIM 三维模型展示分析:在标准库中的钻孔,已根据钻孔数据进行统一的层序划分;系统标准化的钻孔数据作为建模原始数据,基于 Revit实现建模与空间应用分析的业务功能;建模采用不规则三角网形成地层界面,并基于线性插值、最小距离反比插值等插值算法对生成地层曲面进行平滑处理,再用这些层面数据生成地质体,将构筑物信息输入建立三维耦合模型;BIM 模型的每个图元都具有详细的属性信息,能够在模型中方便地模拟基坑及隧道开挖过程,统计开挖土方量,计算区域地层统计参数,构筑物信息,方便设计人员对方案进行设计优化。
[0071] 进一步的,所述所述步骤二中易损性评估框架是利用FEMA P‑58进行易损性评估,利用评估框架进行知识信息的提取,以此得到构筑物的数据;再根据活断层分布图对场地进行危险性分析,得到极罕遇地震下的场地荷载信息;将得到的信息进行土层反应分析,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;据此能够得出场地地震风险分布,场地不同分布条件下的地震风险等级,形成分布图,根据所建工程的位置分布进行抗震能力的评估,以此来保证工程库区的安全性能。
[0072] 进一步的,所述应急处置部分主要通过BIM情景构建模型和GIS技术形成系统架构,系统架构是为了工程运行期安全监测数据的实时采集与分析,并对分析结果进行及时的反馈,提高水闸运行安全管理效率,所述系统架构是利用BIM技术的优势构建水闸三维 BIM 模型,并将监测仪器、监测信息以及预警信息与 BIM 模型进行关联与绑定,实现闸体模型及各类信息的三维可视化展示; 再将构建的 BIM 模型集成至 GIS 三维地理空间场景中,利用 GIS 在地形地貌、工程空间位置的描述以及地理空间的数据分析和处理方面的优势,实现模型地理信息以及预警处置信息的可视化展示;监测信息管理包括仪器信息管理、监测点实时监控、监测数据分析;其中仪器信息管理实现对监测仪器的统一管理,包括仪器的添加、删除、更换,仪器维修与故障登记;监测点实时监控和分析能够对布置在闸体上的仪器所采集的监测数据进行实时动态监控和分析,并对异常情况进行及时报警;预警处置管理实现对警情信息的管理与反馈,包括监测点异常管理、预警管理、应急处置以及信息发布;监测点异常管理是根据产生异常的原因,选择具体的工程措施或手段进行处理; 预警管理是对产生的警情信息以一套具体的流程进行统一管理,包括预警级别的确定、流程审批、预警公告的发布;应急处置是根据警情类别及严重程度,有针对性的制定工程措施和手段,组织实施抢险救援;信息发布实现对各类警情信息、通知公告进行及时发布。