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1、双子塔的连续倒塌2001年的纽约双子塔倒塌事件就是典型的连续倒塌事件。在袭击的开始，飞 机的的撞击以及爆炸造成的伤亡人数尚为几百人，但后续发生的楼体倒塌使死亡 人数上升到2751人。首先，让我们对双子塔的结构及其倒塌的整个过程做了一个初步的了解。双 子塔的工程师莱斯利罗伯逊采用筒状结构的设计方案，塔中心用47个钢柱支 撑，外部用网状的钢柱包围，之间用桁架梁连接，并在其上铺上压型钢板和水泥。 隔板墙采用轻而脆弱的石膏材料，钢材防火层使用石棉泡沫材料。这种结构的优 点是内部空间的大，整体重量轻，比当时的其他的高层建筑节省近50%的钢材用 量。其缺点是防火措施不到位，此外楼梯的设计也不合理，过于集中
2、。由于当时 的建筑规范在许多方面还是空白，许多问题在设计中都未被考虑到。这也为日后 安全问题埋下隐患。2001年9月11日美国当地时间早上8点46分恐怖分子劫持的波音767正中撞进 北塔的93层至98层中间，在北塔上撞出一个六层楼高的大洞，撞击面2/3的钢柱 被切断，中心47个钢柱破坏严重，此外所有楼梯间被破坏。撞击没有立即导致大 楼倒塌，但随后爆炸引起的建筑内部燃烧却是当年的工程师没有料想到的。风通 过巨大的缺口吹入室内，将桁架及中心钢柱上的石棉吹落，致使钢材直接裸露在 高温下，虽然钢材的熔点高达一千五百多度，但当温度升到四百度的时候钢材就 已丧失承载能力。人们开始开始从北塔撤离，但98层以
3、上的人们发现他们无法通 过已完全损毁的楼梯，这对他们而言是生命的通道。9点02分，就在北楼被袭击 15分钟之后另一架被劫持波音767撞进南塔78层和84层之间，与北塔不同，这次 撞击的部位并非中心位置而是偏向大楼的一个角，撞击同样引起了爆炸和燃烧。 燃烧产生的高温使地板桁架弯曲变形，从而给桁架的两端产生巨大的拉力。只能 承受垂直荷载的桁架端部最终会被拉断，桁架梁上的地板随之坍塌。9点59分南 塔被撞57分钟后，伴随巨大的爆炸声，南塔开始连续倒塌，上层结构的落下导致 下层的结构被逐级破坏，最终南塔以接近自由落体的速度坍塌。10点26分逐级破 坏的悲剧在北塔重演。面对双子塔的倒塌我们要提出两个问题
4、：1、飞机撞击后双子塔的倒塌是否 是必然。2、如此巨大的伤亡是否可以避免。分析清楚这两个问题将有利于我们 在未来的设计中避免类似的惨剧再次发生。我们发现两座塔没有在撞击后立刻倒塌，飞机的撞击和撞击后的火灾共同作 用才导致了塔的倒塌。假如双塔的防火措施到位，也许塔不会倒塌，至少能够坚 持更长的时间。石棉泡沫含有致癌成分，并且其与钢材的粘结不十分牢固，随着 人们对防火涂料研究的深入，在未来的建筑中石棉将被慢慢淘汰。楼体设计的的 不合理是导致巨大伤亡的重要原因之一，楼体设计集中在大楼中心的部位，离室 内最远距离过远，没有达到现代规范中控制最远距离设计要求，此外，集中的设 计使楼梯同时被破坏的可能性变大。随着现代设计规范的进步，大楼的楼梯将被 设计得更加安全。双子塔的悲剧并非不可避免，随着人们对抗连续倒塌研究的深入，我相信我 们能将破坏的损失降低到最小的范围内。
