纽约双子塔结构连续倒塌的原因.docx

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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: .
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。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