我国自主研发全球首套多因素耦合模拟系统 破解极端冰雪灾害防控难题

全球气候变化背景下,极端冰雪灾害频繁发生已成为新常态。

寒冷地区每年都面临不同程度的雪致工程灾害威胁,给公共安全和经济发展带来严峻挑战。

特别是对于大型体育馆、展览中心等大跨空间结构而言,屋面积雪荷载问题直接关系到建筑安全和人员生命财产安全。

长期以来,国际工程学界缺乏有效手段来全面模拟和研究极端冰雪环境下大跨结构的受力特性。

风、雨、热、雪等多种气候因素之间存在复杂的耦合作用机制,单一的实验条件难以准确反映真实环境。

这一科学难题成为制约雪致工程灾害预防的关键瓶颈。

为突破这一技术瓶颈,哈尔滨工业大学空间结构研究中心经过多年攻关,自主研发了大跨空间结构风-雨-热-雪全过程联合模拟试验系统。

该系统采用多因素耦合模拟技术,能够在受控环境中精准再现风、雨、热、雪等极端气候条件,深入揭示这些环境因素如何相互作用影响屋面积雪的堆积、消融、结晶和再堆积全过程。

系统建成后,填补了国际同领域研究空白,成为全球独一无二的科研设施。

据哈尔滨工业大学副校长、空间结构研究中心主任范峰介绍,大跨空间结构通常是人员密集场所,其安全性至关重要。

该模拟系统的建成为大跨结构的防灾设计和安全评估提供了有力的科学支撑。

通过在该系统中进行真实模拟试验,研究人员可以准确掌握不同气候条件下积雪的规律特征,为工程设计提供量化依据,从而有效预防雪致工程灾害的发生。

这一科技创新具有重要的现实意义。

首先,它为大跨结构的抗雪设计提供了科学基础,有助于提高建筑的安全性和可靠性。

其次,相关研究成果可推广应用于寒冷地区的各类重大工程,提升区域防灾减灾能力。

再次,该系统的建成体现了我国在极端气候工程应对领域的科技领先地位,具有重要的学术价值和实践意义。

极端风雪考验的是城市管理能力,更检验工程安全底线。

把复杂自然过程搬进实验室,并非追求“视觉冲击”,而是为把风险认识得更清楚、把安全做得更扎实。

面向未来,唯有以科学试验和数据支撑夯实设计与治理,才能在不确定的气候背景下守住人员密集场所的安全红线,提升城市运行的韧性与从容。