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打探|科技助力冬奧會 重慶這所大學做了什麼?
2021年12月31日 15:35 來源: 新華網

  新華網重慶12月31日電(李海嵐)北京冬奧會將于2022年2月4日開幕。科技助力冬奧會,重慶高校發揮了哪些學科優勢?12月30日,新華網走進重慶大學結構實驗樓,打探該校在“科技冬奧”重點專項中的“關鍵技術”。一起來看看吧!

臨時設施安全運維平臺中的無線傾角感測器。新華網 耿駿宇 攝

研究人員正在展示隔離式抗凍融打野片螺旋鋼管樁。新華網 耿駿宇 攝

  結構監測係統實時報警 為臨時設施“健康體檢”

  據介紹,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了嚴寒山區復雜地形下大面積高容量臨時設施安全運維監測係統。

  “通過在臨時設施上安裝溫度、濕度等環境感測器,以及振動、傾角、應變等結構響應感測器,實時監測臨時看臺的狀態,可隨時隨刻對其進行‘健康體檢’。”劉綱介紹,該團隊在崇禮和延慶賽區共安裝了30套設備,對臨時設施安全進行監測。設備要等冬奧會和冬殘奧會結束後才會拆除,期間所有的監測數據都會實時發給現場的運維人員,對臨時設施架體進行及時維護。

固定和連結用的插銷。新華網 耿駿宇 攝

  小插銷帶來大保障 一張照片實現“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”部位,都需要數片插銷來實現“骨骼”的固定和連結。

  僅在延慶賽區,這樣的小插銷就多達十萬枚,若用人工檢測,不太現實。重慶大學“科技冬奧”團隊研發了一套設備,實現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,既節約了時間、人力,也最大程度地保證了臨時設施的安全牢固。

研究人員正在展示臨時設施安全運維平臺。新華網 耿駿宇 攝

  關鍵專利技術 保障臨時設施安全運作

  冬奧賽場需要在山區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,研發了適用于嚴寒山區大面積復雜結構荷載的抗凍融迴圈凍土地基快速處理專利技術。

  所研發的新型樁,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採用隔離套設計,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,樁身採用螺旋葉片式設計,便于機械旋螺鑽進施工,從而實現快速、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。

風洞實驗室。新華網 耿駿宇 攝

  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,還針對雪場風環境開展研究,為運動員和教練員提供決策依據和支援。

  據悉,影響運動員滑行的因素包括運動員體型、技戰術,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係,從監測數據來看,賽場風速能達到20-30m/s以上,所以賽場環境風速的方向也會對運動員滑行産生很大影響。

  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。

編輯: 陶玉蓮
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