2001年911事件双子塔倒塌的镜头,可能很多人至今还历历在目。当时911北座大楼撞击部分在88-94层间,南座大楼撞击位置在78-84层间,所以撞击的不都是顶部,而是中部偏上。
但结果是一样的,两座大厦都塌了,所以大楼的坍塌可以认为不是运气差。飞机撞击大厦后带来了两部分能量,一个是飞机本身的撞击动能,动能几乎100%被大厦吸收了,由于钢弹性模量高,应力传递也比较好,相当于整栋大楼都跟着做震动来吸收这个动能,这是好事,相当于应力分散了;但飞机本身携带了大量燃油(估计又3.8万升),撞击后立刻燃烧,由此演变为无可控制的火势。大家都知道现代的大厦其实都是钢筋混凝土以及钢架子的结构。虽然钢的熔点很高,但钢铁在高温下的机械特性和常温是有很大差别的,在高温下,即便钢铁不融化,也会变软。所以反复摇晃增加的内能以及持续一个小时以上的火势引起的高温,足以使钢筋和钢架变软变形,起不到支撑作用。
世贸中心的设计师是美籍日裔设计师山崎实设计,其实在设计之初,他就考虑了大厦受到飞机撞击的可能性,因为以前就发生过美军轰炸机误撞帝国大厦的事故,说明这个设计师其实还是很严谨的。世贸中心南、北大楼均由钢兴建,其支撑点设于大楼中间来加强结构强度。但我估计设计者显然没有把飞机的燃油这一项给计算进去,仅仅是单纯地计算了动能。而如果把波音767的燃油也给计算进去,恐怕当今人类还没有这样的技术,能够在撞击+燃油持续燃烧的情况下撑着不倒。所以这也不能怪设计师。
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F_Robot,
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原文地址《
设计时考虑了防御飞机撞击的双子大厦,为什么1个小时就塌了?》发布于2020-7-21
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