[发明专利]一种基于三维分析平台的挡土墙参数化建模方法

权利要求书

1.一种基于三维分析平台的挡土墙参数化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、项目开始

对项目的基本信息进行输入，对项目的前期资料进行策划，其中包括，录入基本的设计勘探资料，构建挡土墙的快速整体框架和模式；

步骤二、Civil3D二次开发编程设计模块化区域控件

采用Civil3D二次开发编程设计模块化区域控件，其参数化界面是设计功能模块中的主设计窗口，该界面包括类型选择区、具体参数设计区、参考准则区、图形显示区、荷载添加区以及设计复核区；

步骤三、分析勘探地质报告

包括简要地质概况数据资料需要有勘探点、勘探点平面布置图、地层、标准贯入试验、重型动力触探、岩土物理力学性质指标、干湿类型、土工试验、颗粒分析、勘探点平面布置图、工程地质剖面图；

步骤四、通过Civil3D建立三维地质模型

利用无人机三维摄影技术将地形表面建立模型，需要注意的是，在利用摄影建立地形表面模型时，需要将三维点云予以转化，与地址勘测的地质模型统一集成，并且需要对地形进行表土清除，对地表的杂物、植被、废弃物等进行过滤清除，测量人员的GPS控制网校核，调整数据，分析是否满足现场实际需要；

步骤五、通过civil3D部件编辑器完成挡土墙的三维设计的基本流程有以下几点：

(1)构思挡土墙横断面型式及设计构造；(2)定义部件参数；(3)添加部件几何元素：部件的组成部分主要由点、连接和造型对象构成；(4)编辑部件几何元素：编辑并设定部件的创建参数，以便达到尺寸驱动的效果；(5)定义部件代码：向部件添加代码，用于控制部件元素在Civil3D中的显示效果，其中点代码用于控制高程标注、文本标注等；连接代码用于控制尺寸标注、坡度标注等；(6)导出部件：导出部件到.pkt文件，以便导入到Civil3D中进行装配使用；

步骤六、挡土墙参数模块设置

利用设定的参数及时地与集成平台中的公共变量中进行数据对比分析，将冲突进行设计纠偏，标准参考文件应当录入整个系统中，在设计建模初期进行实施提示更改不符合设计结构安全的设计意图，参考准则区的作用在于方便设计人员查看相关设计参考文档，三维可视化实时查看挡土墙的二维计算图、三维示意图以及荷载施加图，其主要利用Civil3D中的Subassembly composer部件编辑器，通过可视化图形界面和代码交互的方式，将复杂的编程简化，实现高效的自动出图；

步骤七、基于规范的复核计算模块界面应主要包括5个区域，分别是计算项目选择区、具体计算过程区、计算依据区、计算结果区以及其他选项区；其中，计算项目选择区用于确定计算内容，包括稳定计算和结构计算，稳定计算又包括抗滑稳定计算、抗渗稳定计算、抗倾覆稳定计算、抗浮稳定计算、地基整体稳定计算以及地基沉降计算；该部分要与三维建模、挡土墙横断面设计构造同步进行核算，将其对应的内容以编程语言的形式提前存储在程序中，根据设计对象、设计参数以及计算结果自动给出初步建议，结合相关规范规定的计算公式与计算简图动态调整设计内容；

步骤八、选择荷载型式，确认后自动添加至计算简图上，复核计算，对挡土墙进行抗滑稳定分析，根据分析结果可得到，抗力值、荷载值、抗滑稳定安全系数、抗滑稳定安全系数、并系统自动给出初步建议安全系数，是否复核通过，复核判断，根据计算结果不需要重新设计，导出生成固定格式的设计及计算说明书；

步骤九、基于有限元方法的模块主要是基于有限元方法分析挡土墙的安全稳定性，该模块界面应包含前期处理区、计算参数区、图形显示区以及后期处理区4个方面；

步骤十、后期处理区用于查看网格三维模型以及有限元计算数据结果文件并将有限元计算结果部分导入计算说明书之中。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维分析平台的挡土墙参数化建模方法，其特征在于，步骤二所述设置类型选择，选择区考虑墙型选择、填土性质、填土型式及地基类型四种选择要素，其中墙型类型指的是挡土墙类型，填土形式填土型式主要是考虑了墙后填土的方式；地基类型包括土基和岩基；参数拟定包括墙顶高程、墙底高程、底宽、顶宽、墙背面与铅直面夹角、挡墙容重，根据设计经验初步拟定挡土墙结构的设计参数，并将这些参数填入参数区后，确认即可。