北京冬奧會(huì)將于2022年2月4日開(kāi)幕。記者30日從重慶大學(xué)獲悉，該校充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，牽頭承擔(dān)了“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)中的“嚴(yán)寒山地地基處理及大面積高容量臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)”“面向冬奧的京張高鐵配套視覺(jué)全方案設(shè)計(jì)技術(shù)示范”“雪上項(xiàng)目場(chǎng)地環(huán)境要素影響評(píng)估與臨場(chǎng)決策輔助支持系統(tǒng)”等多項(xiàng)課題和任務(wù)。

　　結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警 為臨時(shí)設(shè)施“健康體檢”

　　據(jù)介紹，北京冬奧會(huì)除速滑館、冰立方等少量永久性場(chǎng)館外，絕大部分的觀賽、生活、醫(yī)療等賽事保障基礎(chǔ)設(shè)施均以臨時(shí)設(shè)施為主，包括觀眾看臺(tái)、轉(zhuǎn)播塔、橋架、LED大屏、廁所、臨時(shí)用房等。為保障嚴(yán)寒、山地、強(qiáng)風(fēng)條件下大規(guī)模臨時(shí)設(shè)施的安全，重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)成員、土木工程學(xué)院教授劉綱研發(fā)了嚴(yán)寒山區(qū)復(fù)雜地形下大面積高容量臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　“通過(guò)在臨時(shí)設(shè)施上安裝溫度、濕度等環(huán)境傳感器，以及振動(dòng)、傾角、應(yīng)變等結(jié)構(gòu)響應(yīng)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臨時(shí)看臺(tái)的狀態(tài)，可隨時(shí)隨刻對(duì)其進(jìn)行‘健康體檢’?！眲⒕V介紹，該團(tuán)隊(duì)在崇禮和延慶賽區(qū)共安裝了30套設(shè)備，對(duì)臨時(shí)設(shè)施安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)。設(shè)備要等冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)結(jié)束后才會(huì)拆除，期間所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)給現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維人員，對(duì)臨時(shí)設(shè)施架體進(jìn)行及時(shí)維護(hù)。

　　小插銷帶來(lái)大保障 一張照片實(shí)現(xiàn)“全身體檢”

　　冬奧會(huì)臨時(shí)設(shè)施大多都建在腳手架上，所以每一個(gè)連接點(diǎn)的安全牢固就非常重要。腳手架上的每一個(gè)“關(guān)節(jié)”部位，都需要數(shù)片插銷來(lái)實(shí)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(dá)十萬(wàn)枚，若用人工檢測(cè)，不太現(xiàn)實(shí)。重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用無(wú)人機(jī)給整個(gè)賽場(chǎng)的腳手架做“體檢”。僅拍一張照片，就能夠檢測(cè)出拍照范圍內(nèi)的插銷是否安裝到位。

　　在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，記者看到，每一片插銷預(yù)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(shí)間、人力，也最大程度地保證了臨時(shí)設(shè)施的安全牢固。

　　關(guān)鍵專利技術(shù) 保障臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)行

　　冬奧賽場(chǎng)需要在山區(qū)復(fù)雜坡地地形上建設(shè)大量高柔臨時(shí)設(shè)施，對(duì)地基變形要求較高。針對(duì)嚴(yán)寒條件下凍土承載力受溫度、荷載作用影響大等特點(diǎn)，重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)成員、土木工程學(xué)院教授楊忠平結(jié)合場(chǎng)地地基土特點(diǎn)和上部荷載作用特點(diǎn)，研發(fā)了適用于嚴(yán)寒山區(qū)大面積復(fù)雜結(jié)構(gòu)荷載的抗凍融循環(huán)凍土地基快速處理專利技術(shù)。

　　所研發(fā)的新型樁，除了可顯著提高承載力外，最大特點(diǎn)在于樁身深入凍土地層段采用隔離套設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，便于機(jī)械旋螺鉆進(jìn)施工，從而實(shí)現(xiàn)快速、弱擾動(dòng)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(fēng)洞3D建模 為運(yùn)動(dòng)員提供專屬訓(xùn)練方案

　　重慶大學(xué)參與的“科技冬奧”專項(xiàng)課題，還針對(duì)雪場(chǎng)風(fēng)環(huán)境開(kāi)展研究，為運(yùn)動(dòng)員和教練員提供決策依據(jù)和支持。

　　據(jù)悉，影響運(yùn)動(dòng)員滑行的因素包括運(yùn)動(dòng)員體型、技戰(zhàn)術(shù)，賽道條件、雪況、風(fēng)速以及滑雪裝備特性等。運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)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(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)有很大的關(guān)系，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，賽場(chǎng)風(fēng)速能達(dá)到20-30m/s以上，所以賽場(chǎng)環(huán)境風(fēng)速的方向也會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員滑行產(chǎn)生很大影響。

　　重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)成員、土木工程學(xué)院副教授閆渤文等通過(guò)實(shí)地勘測(cè)和3D建模，建立了實(shí)用、高效、精確的高山滑雪運(yùn)動(dòng)員速降模型，可幫助運(yùn)動(dòng)員制定戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)、裝備與體能綜合個(gè)性化訓(xùn)練方案，達(dá)到提高比賽成績(jī)的目的。