北京2022年冬奧會的腳步越來越近。這次冬奧會，同濟(jì)大學(xué)全力落實(shí)“智慧冬奧”戰(zhàn)略布局，以科技助力冬奧會成功舉辦。
冬奧會期間，國家游泳中心“水立方”將變身“冰立方”，在泳池上搭建可拆裝的冰壺賽道，承接冰壺比賽項(xiàng)目。
為了保障賽事順利進(jìn)行，國家游泳中心聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)等多個(gè)單位組建科研團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難，實(shí)現(xiàn)了智慧化場館建設(shè)運(yùn)營全過程的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
2020年，在科技部支持下，同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院湯朔寧教授團(tuán)隊(duì)主持承擔(dān)“雙奧場館智能化可持續(xù)運(yùn)營模式與應(yīng)用研究”課題，聯(lián)合北京市建筑設(shè)計(jì)院與哈爾濱工業(yè)大學(xué)共同攻關(guān)。
該項(xiàng)目以科學(xué)辦賽為核心，分別從雙奧場館的可持續(xù)運(yùn)營關(guān)鍵要素與使用模式、運(yùn)營智能化數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建與決策優(yōu)化、可持續(xù)運(yùn)營背景下智能化評價(jià)模型、數(shù)字導(dǎo)視及室外交互照明系統(tǒng)性智控技術(shù)幾方面開展研究，完成雙奧場館智能化可持續(xù)運(yùn)營集成示范應(yīng)用，建立多功能耦合下的大型場館智能化可持續(xù)運(yùn)營的理論體系，為雙奧場館可持續(xù)運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)提供方向。
項(xiàng)目首次構(gòu)建了雙奧場館體育場館場景轉(zhuǎn)換要素關(guān)聯(lián)模型、水上與冰上運(yùn)動館可持續(xù)運(yùn)營數(shù)據(jù)庫，和首個(gè)專業(yè)智能化可持續(xù)場館運(yùn)營評價(jià)平臺和智慧預(yù)測新建場館建設(shè)與運(yùn)營模型，并為“水立方”建立了外立面專用中國傳統(tǒng)文化圖像照明轉(zhuǎn)譯系統(tǒng)。
該團(tuán)隊(duì)積極響應(yīng)我國“科技奧運(yùn)”宗旨，拓展國家游泳中心場館功能，開展雙奧場館智能化可持續(xù)運(yùn)營研究與應(yīng)用示范，形成“雙奧會”示范性可持續(xù)運(yùn)營發(fā)展。
研究成果充分與目前體育建筑建設(shè)與運(yùn)營需求銜接，為實(shí)現(xiàn)雙奧場館運(yùn)營革新提供堅(jiān)實(shí)的理論和方法基礎(chǔ)及科學(xué)支撐，引領(lǐng)我國體育建筑智能化可持續(xù)運(yùn)營發(fā)展。
未來，國家游泳中心既可以舉辦國際級別的游泳賽事，也能夠舉辦大型的冰上賽事、演出，真正實(shí)現(xiàn)“水立方”“冰立方”雙輪驅(qū)動。
隨著冬奧會臨近，各項(xiàng)賽事準(zhǔn)備工作也在積極進(jìn)行。在北京市延慶區(qū)小海陀山上，國家雪車雪橇中心像一條游龍飛騰在山脊之上，它被形象地稱為“雪游龍”。
這是國內(nèi)唯一一條雪車雪橇賽道，也是全球第十七條、亞洲第三條符合奧運(yùn)競賽標(biāo)準(zhǔn)的賽道。
賽道長度達(dá)1975米，除混凝土噴射路面上部由遮陽棚體系、防翻滾裝置、防撞板系統(tǒng)等組成。土木工程學(xué)院何敏娟教授率團(tuán)隊(duì)助力鋼木結(jié)構(gòu)遮陽棚防撞板施工企業(yè)，針對體系中所用木材的力學(xué)性能開展研究，保證國產(chǎn)橡膠木經(jīng)高分子改性后的成功應(yīng)用。
團(tuán)隊(duì)還對遮陽棚鋼結(jié)構(gòu)支架和巨型膠合木板梁的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行研究及施工工藝分析，保證工程施工的安全可靠有序。
同樣，在國家高山滑雪中心的建設(shè)中，土木工程學(xué)院郭小農(nóng)副教授團(tuán)隊(duì)用科技創(chuàng)新力量賦能助力，為中心保駕護(hù)航。實(shí)現(xiàn)冬奧會最完美的“雪飛燕”，是同濟(jì)人最大的心愿。
國家高山滑雪中心依托小海坨山的天然山形規(guī)劃建設(shè)7條雪道，全長21公里，落差約800米。其中，山頂出發(fā)區(qū)結(jié)構(gòu)造型獨(dú)特，位于小海坨山峰頂，海拔2198m，由鋼柱鋼梁形成框架結(jié)構(gòu)，外側(cè)采用十字截面斜柱，上下端采用銷軸進(jìn)行連接。
為保證十字截面斜柱上下貫通，內(nèi)部設(shè)置了弧形板進(jìn)行轉(zhuǎn)換，鋼梁通過全高強(qiáng)螺栓連接形成剛接節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)形式較為新穎。郭小農(nóng)團(tuán)隊(duì)以驗(yàn)證該關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的安全性和合理性為目標(biāo)，完成了足尺節(jié)點(diǎn)加載試驗(yàn)，為提高場館和附屬設(shè)施裝配化水平、保證場館全生命期運(yùn)行安全作出了貢獻(xiàn)。
該項(xiàng)目驗(yàn)證了國家高山滑雪中心第一標(biāo)段十字截面斜柱節(jié)點(diǎn)的合理性，響應(yīng)了“三億人上冰雪”的政策號召，為提高冰雪運(yùn)動普及、實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)場館的長效利用和四季運(yùn)營作出了貢獻(xiàn)。
此外，土木工程學(xué)院禹海濤教授參與由上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司牽頭的《寒冷地區(qū)復(fù)雜環(huán)境下奧運(yùn)賽有軌電車工程建造關(guān)鍵技術(shù)研究》科研項(xiàng)目，致力于季節(jié)性凍脹土環(huán)境下奧運(yùn)賽有軌電車列車振動影響及控制技術(shù)研究，攻克了季節(jié)性凍土有軌電車路基凍脹融沉與列車振動控制難題，保障了寒區(qū)復(fù)雜環(huán)境下奧運(yùn)賽有軌電車的運(yùn)營安全性與環(huán)境協(xié)同性。
作者：喬一萌
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