北京冬奧會將于2022年2月4日開幕。記者30日從重慶大學獲悉，該校充分發(fā)揮學科優(yōu)勢，牽頭承擔了“科技冬奧”重點專項中的“嚴寒山地地基處理及大面積高容量臨時設施安全運維關鍵技術”“面向冬奧的京張高鐵配套視覺全方案設計技術示范”“雪上項目場地環(huán)境要素影響評估與臨場決策輔助支持系統(tǒng)”等多項課題和任務。

　　結構監(jiān)測系統(tǒng)實時報警 為臨時設施“健康體檢”

　　據(jù)介紹，北京冬奧會除速滑館、冰立方等少量永久性場館外，絕大部分的觀賽、生活、醫(yī)療等賽事保障基礎設施均以臨時設施為主，包括觀眾看臺、轉播塔、橋架、LED大屏、廁所、臨時用房等。為保障嚴寒、山地、強風條件下大規(guī)模臨時設施的安全，重慶大學“科技冬奧”團隊成員、土木工程學院教授劉綱研發(fā)了嚴寒山區(qū)復雜地形下大面積高容量臨時設施安全運維監(jiān)測系統(tǒng)。

　　“通過在臨時設施上安裝溫度、濕度等環(huán)境傳感器，以及振動、傾角、應變等結構響應傳感器，實時監(jiān)測臨時看臺的狀態(tài)，可隨時隨刻對其進行‘健康體檢’?！眲⒕V介紹，該團隊在崇禮和延慶賽區(qū)共安裝了30套設備，對臨時設施安全進行監(jiān)測。設備要等冬奧會和冬殘奧會結束后才會拆除，期間所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)都會實時發(fā)給現(xiàn)場的運維人員，對臨時設施架體進行及時維護。

　　小插銷帶來大保障 一張照片實現(xiàn)“全身體檢”

　　冬奧會臨時設施大多都建在腳手架上，所以每一個連接點的安全牢固就非常重要。腳手架上的每一個“關節(jié)”部位，都需要數(shù)片插銷來實現(xiàn)“骨骼”的固定和鏈接。

　　僅在延慶賽區(qū)，這樣的小插銷就多達十萬枚，若用人工檢測，不太現(xiàn)實。重慶大學“科技冬奧”團隊研發(fā)了一套設備，實現(xiàn)用無人機給整個賽場的腳手架做“體檢”。僅拍一張照片，就能夠檢測出拍照范圍內的插銷是否安裝到位。

　　在實驗室檢測現(xiàn)場，記者看到，每一片插銷預先被涂上了特殊的反光材料，一旦有安裝不到位的，就立馬在顯示屏中看到反饋，既節(jié)約了時間、人力，也最大程度地保證了臨時設施的安全牢固。

　　關鍵專利技術 保障臨時設施安全運行

　　冬奧賽場需要在山區(qū)復雜坡地地形上建設大量高柔臨時設施，對地基變形要求較高。針對嚴寒條件下凍土承載力受溫度、荷載作用影響大等特點，重慶大學“科技冬奧”團隊成員、土木工程學院教授楊忠平結合場地地基土特點和上部荷載作用特點，研發(fā)了適用于嚴寒山區(qū)大面積復雜結構荷載的抗凍融循環(huán)凍土地基快速處理專利技術。

　　所研發(fā)的新型樁，除了可顯著提高承載力外，最大特點在于樁身深入凍土地層段采用隔離套設計，將中心承載鋼管與周圍凍土隔離，消除了地基土凍脹融沉的影響。其次，樁身采用螺旋葉片式設計，便于機械旋螺鉆進施工，從而實現(xiàn)快速、弱擾動施工，單樁施工僅需十余分鐘，還可反向旋擰回收再利用，切合綠色理念。

　　風洞3D建模 為運動員提供專屬訓練方案

　　重慶大學參與的“科技冬奧”專項課題，還針對雪場風環(huán)境開展研究，為運動員和教練員提供決策依據(jù)和支持。

　　據(jù)悉，影響運動員滑行的因素包括運動員體型、技戰(zhàn)術，賽道條件、雪況、風速以及滑雪裝備特性等。運動員在滑行過程中受到重力、空氣升力和阻力、地面支撐力和摩阻力以及骨骼肌肉力等作用，其中空氣阻力與運動員的姿勢有很大的關系，從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，賽場風速能達到20-30m/s以上，所以賽場環(huán)境風速的方向也會對運動員滑行產(chǎn)生很大影響。

　　重慶大學“科技冬奧”團隊成員、土木工程學院副教授閆渤文等通過實地勘測和3D建模，建立了實用、高效、精確的高山滑雪運動員速降模型，可幫助運動員制定戰(zhàn)術、技術、裝備與體能綜合個性化訓練方案，達到提高比賽成績的目的。