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《紐約世貿(mào)中心坍塌評(píng)析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第20卷第2期華 中 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)(城市科學(xué)版)Vol.20No.22003年6月 J.ofHUST.(UrbanScienceEdition)Jun.2003紐約世貿(mào)中心坍塌評(píng)析12李溪喧 李傳才(1.武漢大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)院,湖北 武漢 430072;2.武漢大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院,湖北 武漢 430072)摘 要:“911事件”中紐約世貿(mào)中心所受到的作用包括飛機(jī)撞擊、汽油燃燒、樓板超載等極為偶然的荷載.整體破壞歷經(jīng)1～2h,屬延性破壞.估算了飛機(jī)對(duì)塔樓的撞擊力,使塔樓產(chǎn)生了較大的位移,飛機(jī)的撞擊切割了外筒的鋼柱,破壞了樓板.
2、飛機(jī)的重量使樓板超載,引起“多米諾骨牌”式的塌落,最后由于鋼柱長(zhǎng)細(xì)比的大幅增大發(fā)生失穩(wěn)破壞,使塔樓呈垂直坍塌.汽油燃燒并非坍塌的主要原因,但引起材料強(qiáng)度和承載力的下降,加速了上述破壞過(guò)程.關(guān)鍵詞:“911事件”; 紐約世貿(mào)中心; 高層建筑; 坍塌+中圖分類號(hào):TU973.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):100025730(2003)0220016204 紐約世界貿(mào)易中心(WorldTradeCenter)始建于1966年,1973年建成,共110層,總高412m,兩座塔樓相同,曾是世界第一高樓.建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)堪稱世界一流
3、,是紐約的標(biāo)志性建筑物,是美國(guó)以及世界建筑界的驕傲.紐約世貿(mào)中心的坍塌,是由于恐怖襲擊這一政治的、人為的、偶然的原因所導(dǎo)致.911事件不[1,2]久,國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者對(duì)其坍塌原因及破壞機(jī)理進(jìn)行了分析和研究.少數(shù)學(xué)者認(rèn)為撞擊力是坍塌的主要原因,大多數(shù)學(xué)者則認(rèn)為:飛機(jī)燃油的燃燒使鋼結(jié)構(gòu)軟化,甚至熔化,導(dǎo)致建筑物的坍塌.這一說(shuō)法多半是基于直觀的推斷,而缺乏精確的計(jì)1.北塔110層 2.南塔110層 3.酒店22層算和科學(xué)的分析.4.南廣場(chǎng)大廈9層 5.北廣場(chǎng)大廈9層6.美國(guó)海關(guān) 7.附樓47層[3]1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及遭襲簡(jiǎn)況圖1 紐約世貿(mào)中心
4、建筑群平面示意圖開間,特別是底層入口的開間.內(nèi)筒為電梯井和輔紐約世貿(mào)中心由日裔美籍建筑大師M.助用房.內(nèi)外筒距離為18m和10.7m,之間由樓Yamasaki主持的5人小組設(shè)計(jì),中國(guó)臺(tái)灣的王昭板聯(lián)系.樓板用空腹桁架,面層用混凝土,構(gòu)成預(yù)[4]藩參加了2座塔樓的整體設(shè)計(jì),建筑群布置見制組合結(jié)構(gòu)板,板間用鋼筋相連,空腹桁架的下弦圖1.塔樓的平面為63×63m的正方形(圖2),樓與框架柱的連接處安裝了減震器(圖3).面屬大空間結(jié)構(gòu),每座塔樓的建筑面積為446000世貿(mào)中心遭到恐怖分子的2次襲擊.第一次2m,可供5萬(wàn)人上班,聯(lián)系工作及游覽觀光約3
5、襲擊來(lái)自地下,發(fā)生于1993年2月26日北京時(shí)萬(wàn)人,共計(jì)可容納13萬(wàn)人.樓內(nèi)共設(shè)104部電梯,間12時(shí)8分,世貿(mào)中心的地下停車場(chǎng)內(nèi),一枚重建筑有效面積率為75%,地下室設(shè)有地鐵站.結(jié)磅汽車炸彈把地板炸出了一個(gè)長(zhǎng)60m、寬30m構(gòu)主體為全鋼筒中筒結(jié)構(gòu),外筒為密距柱,9層以的大洞.第二次襲擊來(lái)自于天上,發(fā)生于2001年上柱距僅1.02m,9層以下柱距3.06m,體現(xiàn)了9月11日北京時(shí)間20時(shí)46分,即眾人皆知的哥特式連續(xù)尖券的造型,同時(shí)加大了底下9層的“911事件”.收稿日期:2003202219.作者簡(jiǎn)介:李溪喧(19712),男,講師;武
6、漢,武漢大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院(430072).?1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第2期李溪喧等:紐約世貿(mào)中心坍塌評(píng)析·17·幾秒中垂直塌落,看似脆性破壞.但詳析其破壞情況,還應(yīng)看到:a.從結(jié)構(gòu)遭撞擊到塔樓坍塌,南樓經(jīng)歷了57min,北樓經(jīng)歷了102min.b.塔樓起火與飛機(jī)撞擊幾乎同時(shí)發(fā)生,從起火到坍塌經(jīng)歷的時(shí)間與上相同.c.據(jù)逃生的人們描述,塔樓曾產(chǎn)生了近1m的晃動(dòng).d.其它未能直接看到的現(xiàn)象,如鋼柱的損傷、內(nèi)部樓層的塌落及鋼柱的屈曲等.可見,世貿(mào)中
7、心的整體破壞經(jīng)歷了1h以上的過(guò)程,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的變形,整體破壞前早已產(chǎn)生了局部破壞,由局部破壞到整體破壞持續(xù)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,屬延性破壞.局部的結(jié)構(gòu)破壞可能圖2 塔樓平面圖?m呈現(xiàn)出脆性破壞的特征,如樓板在超載情況下可能產(chǎn)生剪切破壞,鋼柱由于長(zhǎng)細(xì)比的增大可能產(chǎn)生失穩(wěn)破壞.3 塔樓坍塌原因詳析3.1 飛機(jī)撞擊力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響2圖3 樓板及其與柱連接細(xì)部圖撞擊力可用動(dòng)能定理FS=mv?2來(lái)計(jì)算.波音767的起飛質(zhì)量為156t,其中所載燃料約502 襲擊產(chǎn)生的作用及結(jié)構(gòu)的破壞t.據(jù)航空專家稱,飛機(jī)的巡航速度為850km?h,但撞擊時(shí)屬大迂回后的超
8、低空飛行,速度約5002.1 襲擊產(chǎn)生的作用～600km?h,撞擊前已飛行了1h40min,用去部[2]結(jié)構(gòu)上的作用按時(shí)間的變異性可分為永久作分燃料,飛機(jī)的總質(zhì)量約為150t.塔樓的總寬用,可
