911大楼倒塌的力学分析

合集下载

Project 1世贸大楼倒塌事故的调查与原因分析

世贸大楼倒塌事故的调查与原因分析尹航（6123310701），刘嘉磊（6123310702）摘要：美国纽约世界贸易中心在911事件中的倒塌不仅造成了巨大的人员、财产损失，也对全世界范围内土木工程设计产生了重要影响。

本文通过参考多方调查数据以及对于大楼受爆炸冲击、火灾影响的数值分析，得出结论：“9·11”恐怖袭击事件造成纽约世贸大楼的内部竖向承重钢结构的防火保护层在爆炸中严重脱落，火灾高温使钢材强度大幅度降低，导致着火层群柱失稳，上部巨大的冲击荷载把下层柱逐层压，从而引发连续坍塌。

最后对超高层建筑的结构从抗爆、耐火等方面提出相关设计建议。

关键词：世贸大楼倒塌撞击爆炸影响火灾影响超高层建筑设计建议耐火性设计建议1.引言2001年9月11日，恐怖分子劫持民航客机撞击美国纽约世贸中心双塔楼，随后的爆炸和火灾使大楼坍塌，造成3000余人死亡或失踪，经济损失无法估计。

“9·11”事件留给人们无尽的思考，也给今后超高层钢结构设计带来严峻挑战。

分析与总结人类用如此巨大的代价换来的教训与经验，对今后超高层钢结构设计具有重大意义。

2.世贸大楼倒塌事故的调查美国国家标准技术研究所承担了本次事故世贸中心大楼倒塌原因的主要调查工作，经过了将近两年的时间于2004年6月19日发出总结报告：世贸大楼的设计者当初可能对该建筑的风力荷载量严重估计过低，导致大楼抵抗袭击的能力下降。

同时塔楼打防火涂层和灭火设施未达到标准，没有对火灾达到良好的遏制，飞机撞击大楼后，世贸大楼内大火温度高达1093℃，所以即使是铜铸铁打也不能不塌。

大火之所以摧毁大楼，是由于楼内的防火和灭火设施靠不住。

在正常情况下，大楼的灭火系统应该可以控制火势。

但是，飞机撞击损坏了楼内的防火层，切断了部分水管，碎屑粉尘堵塞了洒水装置，导致洒水装置无法运作，大火完全失控,使得火灾成为大楼坍塌的主要原因。

下面是关于世贸大楼及911事件的调查数据统计：2.1世贸中心工程概况数据纽约世贸中心建成于1973年，由两栋110层的方形塔楼和裙房组成。

西尔斯大厦案例分析

关于束筒结构的优点总结：
侧向刚度大，允许建筑达到很高的高度
结构体系的模块可以在任意高度予以削弱，在减小横截面积的同时结构的整体性可以继续保持，因此建筑立面布置相对灵活。
若干个筒体的并联，共同承担水平荷载，可以看成若干个框筒之间夹了些框架隔板，由于这种双向隔墙的加强作用，束筒结构的剪力滞后现象明显较框筒结构有改善。
形体生成和结构
西尔斯大厦设计的两大突破：
大厦用钢材76000吨，即1.62公斤/平方米。每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国大厦降低20%，仅相当于采用5跨框架结构的50%。
大厦顶部设计风压为305千克力/m2，设计允许位移（振动时允许产生的振幅）为建筑总高度的 1/500，即900毫米，建成后最大风速时实测位移为460毫米。解决像西尔斯大厦这样的高层建筑的关键性抗风结构问题
个人笔记：西尔斯造型运用高层建筑退台的
设计手法，不仅解决了抗风压的难题，还塑造了几何雕塑感的建筑形象。
束筒结构的使用，让它在同时代的高层建筑中脱颖而出，还让建筑获得了无柱大空间的使用。
形体生成和结构
设计背景： • 钢铁和电梯技术推动着美国高层建筑的热潮 • 这批建筑普遍使用钢材，结构体系未能突破框架结构和框架支撑结构两种形式。
形体生成和结构
① 设计出发点：探求可以让建筑建得更高的结构体系，让西尔斯大厦成为城市的地标性建筑。探求建筑平面不断变小得设计方案，一半租赁，一半自用。
② 设计难题：1 如何建得更高？
2 如何建得高，而且凤吹不倒？ 3 平面如何不断变小？
③ 设计灵感：横截面小的比横截面大的易折断
单根筷子，横截面小，抗弯截面系数小，破坏强度小，临界载荷也小。易折断。

911事件PPT

• 另据消息：美国建筑专家评论指出，他们通过观看大 • 楼倒塌的录像认为，虽然飞机冲撞对大楼确实造成了一定 • 的破坏，但随后燃起的大火才是造成楼房倒塌的直接原因。 • 其实，国际国内的建筑专家早就强烈反对建造超高层 • 大楼，他们特别强调的是超高层大楼的安全性极差，一旦 • 发生火灾、风灾、地震等自然灾害；或人为破坏和质量事 • 故，后果将不堪设想。
世贸大厦倒塌，撒旦的微笑
谢谢观赏
@WPS官方微博 @kingsoftwps
•
然而超高层建筑无法回避的固有缺陷，使纽约世界贸易中心大楼这样高水平的还是未能躲过彻底毁灭的命运。超高层建筑必须使用钢材建造，而钢材有一个致命缺点，就是遇高温变软，丧失原有强度。为避免因此引发灾难，建筑钢材上都涂有防火涂料等防护物，然而这样低水平的防护，对付一般的小灾小火还可以应付，但遇到如此猛烈的火灾，钢材防火涂层根本不可能应付。
长时间猛烈的大火烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材而它上部楼层约数千吨到上万吨的重量自然就会落下来像一个巨大的铁锤砸向下面的楼层对下面的楼层结构的冲击力远远大于其原先静止时重力下面的楼层结构自然难以承受于是一层层垂直地垮塌下来
9.11世贸大厦倒塌原因分析
事实证明纽约世界贸易中心大楼的建筑钢材和结构设计都是过得硬的，大楼不仅经历了近30年的风雨依然完好，甚至这次飞机的巨大撞击也未能使之立即倾倒。撞击大楼的波音757飞机起飞重量104吨，波音767飞机起飞重量156 吨，它们的飞行速度大约是每小时1000公里。从速度比这小得多的汽车相撞事故，可以想象这次大型客机撞击大楼的冲击力有多么的巨大，但据幸存者描述，飞机的撞击使大楼虽然晃动了近1米,但无论是内部还是外部并没有严重塌落，这是大量楼内工作人员得以逃生的关键。

美国911事件的分析与理解

美国911事件的分析与理解五角大楼位于华盛顿哥伦比亚特区西南部波托马克。

五角大楼始建于1941年8月。

1941年初，希特勒控制了欧洲大部分，时任美国总统罗斯福宣布全国进入紧急状态。

迅速壮大的美国陆军部(存在于1789年至1947年)急需一座新的指挥基地，于是五角大楼开始动工。

2001年9月11日，四架民航客机在美国的上空飞翔，然而这四架飞机却被劫机犯无声无息地劫持。

当美国人刚刚准备开始一天的工作之时，纽约世贸中心，连续发生撞机事件，世贸中心的摩天大楼，轰然倒塌，化为一片废墟，造成了3000多人丧生。

具体的事情是这样8:45，Boeing 767-B-223ER在飞离波士顿洛根国际机场不久后就被劫持，撞毁在世贸中心北楼，大楼随后坍塌。

机上人员:92，遇难: 92。

9:03，Boeing B-767-222同样地在飞离波士顿洛根国际机场不久后就被劫持，撞毁在世贸中心南楼，大楼随后坍塌。

机上人员:65，遇难: 65。

9:45，Boeing 757-223飞离杜勒斯国际机场后不久被劫持，随后撞向五角大楼一角。

机上人员:64，遇难: 64。

10:20，Boeing B-757-222飞离纽华克国际机场后不久被劫持，直向华盛顿飞去。

随后高速坠毁在宾夕法尼亚乡间，据猜测是乘客与劫机者搏斗阻止了这架飞机撞向目标。

机上人员:45，遇难: 45。

整个美国都为之震惊，人们陷入了极度恐慌之中引起了全世界的震惊,这是美国历史上遭遇的最为严重的灾难之一。

而这次恐怖袭击对美国产生巨大、即时性影响，全球各地在事件后都有各种悼念活动，美国政府对此次事件的谴责也受到大多数国家支持；救援活动持续了数月，仅事发现场的清理工作就持续到次年年中。

911事件对美国的影响。

在经济上在世贸中心事件发生之前，世界经济就已处于飘摇不定之中。

世贸中心事件必将使人们早已相当悲观的预期更加悲观，消费者信心将受到严重打击，从而使美国向着衰退的方向又迈出了一大步。

911事件发生的原因是什么

911事件发生的原因是什么“9·11事件”(又称“911‘、“9·11恐怖袭击事件”) ，是2001年9月11日发生在美国本土的一起系列恐怖袭击事件。

下面是店铺分享的911事件发生的原因是什么，一起来看看吧。

911事件的起因分析911事件是美国最为严重的一次恐怖袭击事件。

此次事件发生后，许多人们对911事件原因产生了浓厚的兴趣，也有许多人认为这次袭击事件是一件阴谋。

在此次事件发生后人们对911事件原因做了详细的分析。

根据世界贸易大厦的倒塌来看，有人认为大楼的倒塌并不是由飞机直接冲撞导致的，而是由于飞机撞击楼体后，飞机内满载的航空煤油倾泻进入大楼里引起的大火所释放的巨大热量，软化了钢筋骨架，最终导致世贸大厦在自身重力的作用下坍塌。

但是，有一批建筑学家认为，仅凭大火是不可能让大楼倒塌的。

五角大楼被撞击后，所留下的现场也是疑点重重。

五角大楼被撞击后，美国政府随即没收了附近所有有关摄像机的录像带，包括加油站、大酒店和维吉尼亚交通部。

但是在民众的压力下，美国政府被迫才公开了撞击前的一小部分片段，但是其中并没有任何关于飞机的踪影。

以至于有人认为五角大楼的撞击是由导弹所为，并不是飞机撞击的，而且在片段中也发现了类似导弹的踪影。

最令人关注的一点是，五角大楼的缺口跟播音飞机相比，它们的直径并不相符，而且也找不到任何关于飞机的零件。

这一系列的现象都将这次事件推向了阴谋论。

这次事件给了美国进入中东的机会，同时也找到了一个完美的借口发动合法的战争。

还有就是美国发动伊拉克战争，因为那里有很丰富的石油，这次事件正是一个极好的借口。

911事件全过程911事件是发生在美国最为严重的一次恐怖袭击事件，当事发后引起了全世界的关注，911事件全过程成为人们热议的话题。

事件的整个经过非常的惊心动魄，亲身经历了这次事件的人们，在它过去的很多年里都会心有余悸。

911事件全过程应该从恐怖分子劫机开始。

恐怖分子一共劫持了4架客机，所有的劫机者一共有19人，而且有7人原本就是飞行员。

爆炸荷载的特点及简化分析方法

爆炸荷载分析研究进展
试验法
Sasani 和 Sagiroglu对圣地亚哥的一家宾馆进行了实体爆炸试验。
整体结构的研究
试验表明在爆炸冲击波作用下，钢筋混凝土梁发生快速弯曲，后面板出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。同时，由于自由表面(后表面)产生的反射拉伸波，梁的后表面发生了散裂。随着爆炸质量的增加，钢筋混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断裂向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落转变。
爆炸荷载分析研究进展
试验法
结构构件的研究
Zhang 等对ＲC 梁在近爆情况下的破坏特性进行了试验研究，并研究了不同比例爆距下ＲC 梁的破坏形态和损伤程度。试验表明在爆炸冲击波作用下，钢筋混凝土梁发生快速弯曲，后面板出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。同时，由于自由表面(后表面)产生的反射拉伸波，梁的后表面发生了散裂。随着爆炸质量的增加，钢筋混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断裂向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落转变。
载、等效屈服抗力等物理量。
构建一个等效的单自由度结构体系，用于计算原结构构件
在动力荷载作用下的最大位移响应。
爆炸荷载分析研究进展
解析法
等效单自由度法计算模型
ME(t) 、KE(t) 、PE(t)——分别为等效质量、等效刚度、等效荷载
爆炸荷载分析研究进展
解析法
模态近似法
最早由Martin和Symonds提出假定爆炸荷载作用下结构构件的变形遵循一定的规律
案例分析
2015年8月12日，位于天津市滨海新区天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故，造成165人遇难、8人失踪，798 人受伤（伤情重及较重的伤员 58人、轻伤员740人），304幢建筑物、12428辆商品汽车、 7533个集装箱受损。截至2015 年12月10日，直接经济损失 68.66亿元。

火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对

火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对随着经济的发展，高层建筑逐步增多，火灾荷载和不安全因素也随之增加。

如果因火灾而造成高层建筑倒塌，必将给救人和灭火带来更大的困难，给担负抢险救援任务的消防队员提出更高的要求和挑战。

据调查，美国“9.11”纽约世贸中心倒塌的原因在于大火熔化了支撑钢筋，而不是飞机的直接撞击。

因此，在扑救建筑火灾时，要充分考虑建筑的倒塌问题。

在美国“9.11”纽约世贸中心爆炸现场灭火的300多名消防人员主要就是因建筑倒塌而丧生。

在我国，近年来由于在灭火中因建筑结构破坏、倒塌而造成消防人员伤亡的事故也曾发生。

因此，加强建筑结构破坏、倒塌特点和规律的研究探讨，制定切实可行的灭火救援预案，无疑对减少人员伤亡和财产损失具有非常重大的意义。

一、火灾条件下建筑结构倒塌的原因。

建筑物中建筑构件名目较多，近年来随着一些新材料、新工艺、新技术在建筑领域中的广泛应用，建筑构件的性能也变得越来越复杂，燃烧破坏的特点也趋于多样性。

不同建筑构件均具有自身的燃烧性能和耐火极限。

火灾条件下，随着建筑材料和构件的燃烧和破坏，整个建筑结构也必然受到一定的影响，直至遭到局部的破坏或整个的倒塌。

结构的倒塌与破坏，是由燃烧和高温条件造成的，倒塌和破坏的原因主要有以下几个方面：（1）预应力钢筋混凝土结构遇热，失去预加应力，从而降低结构的承载能力。

（2）砖石砌体受热变形开裂。

花岗岩因内部石英、长石、云母不同的热变形而碎裂。

硅酸盐砌块也因内部的热分散而松散。

（3）钢结构受热变形破坏。

钢结构受热后，很快出现塑性变形，在火烧15-20min左右，杠件变成“面条”一样，随着局部的破坏，造成整体失去稳定而破坏，而且破坏后的钢结构是无法修复重新使用的。

（4）木结构表面被烧蚀，削弱了荷重的断面。

木材起火燃烧，表面炭化，如果剩余截面的面积仍能承受原有全部荷重，结构是不会倒塌的。

纽约世贸大楼倒塌原因数值分析

纽约世贸大楼倒塌原因数值分析1、背景2001年9月11日，恐怖分子撞击美国纽约世贸中心双塔楼，随后的爆炸和火灾使大楼倒塌，造成3000余人死亡或失踪，经济损失无法估计。

“9.11”事件留给人们无尽的思考，也给今后超高层钢结构设计带来严峻挑战。

总结人类用如此巨大的代价换来的教训与经验，对今后超高层钢结构设计具有重大意义。

2、大楼倒塌粗略分析2．1世贸中心工程概况73年建成，由两栋110层的方形塔楼和裙房组成塔楼地上部分：110层，高417m平面尺寸：63.5m×63.5m服务性核心区平面尺寸：42m×26.5m标准层层高：3.66m结构体系：钢框筒四周为密柱深梁型框筒，主要抵抗水平荷载。

框筒：240根钢柱，柱距为1.02m（9层以上），柱截面为450mm×450mm 方钢管，其壁厚沿高度不等大楼（8层以下）：三柱合一，柱距3.06m ，柱截面放大到686mm×813mm窗裙梁：截面高度1320mm框筒立面开洞率：24%内部核心区：47根钢柱组成的框架，用以抵抗竖向荷载核心区的一般柱截面：450mm×450mm 方钢管防火保护：喷涂石棉水泥，厚度为30mm2．2 撞击损毁推断南楼：撞击点在78-84层，62min后倒塌北楼：撞击点在93-98层，103min后倒塌撞击北楼的波音757飞机：机身宽度3.8m，翼展38.05m，高为 13.56m，最大起飞重量1111320N ,最大载油量42600升，巡航速度917km/h，最大载客178-239人，实载92人。

撞击南楼的波音 767飞机：机身最大宽度 5.03m，翼展47.57m ，机高为15.85m ，最大起飞重量1560258N，最大载油量51130kg ，最大油量航程为9530km ，最大巡航速度898km/h，最大载客269 人，实际载客65人。

假设飞机实际质量为120000kg，速度为700-800km/h ，则撞击动能约为(2.27-2.96) ×109J ；结构的变形能和被撞断的梁、柱的冲击功可粗略估计，但飞机残骸的剩余动能、机体毁坏耗能以及转化出的热能、声能很难估计。

9.11六万吨的重量压塌世贸大楼

9.11 六万吨的重量压塌世贸⼤楼北航教授钟群鹏解释：六万吨重量压塌世贸中⼼ 9.11事件已过去近半个⽉了，但是世贸中⼼双⼦楼仍然是⼈们关注的焦点。

⼈们不明⽩，⼀架飞机怎么就会“轻松”地摧毁⼀座摩天⼤厦？更令⼈不解的是，飞机撞击⼤楼之后，双⼦楼却先后坐塌？有专家认为是飞机撞击所致，也有⼈撰⽂认为飞机撞击⼤楼，飞机燃油泄露引起⽕灾引起钢结构失效；还有专家认为是飞机撞击楼体后，油箱着⽕引起⼆次爆炸产⽣的巨⼤能量摧毁了双⼦楼。

我国著名的灾难事故克星、中国⼯程院院⼠、北京航空航天教授钟群鹏却不完全同意上述的观点。

上周，记者就读者关⼼的问题采访了钟群鹏。

410⽶的摩天⾼楼为什么会坐塌？钟教授说可以从飞机撞击⼤楼产⽣的⼒来判断是不是撞倒的，从世贸中⼼塔楼的设计看，楼体抗撞击能⼒是毫⽆问题的。

世贸的楼体是个钢架结构，两座⾼楼的中间是个⽅柱⼦，⼀直从地下延伸到空中，每个层⾯有⽹络式的横条，⿏笼式结构可以从钢度、强度上抗击8级地震、12级台风。

波⾳767飞机整体的重量(包括携带的航空燃料、机组⼈员和和乘客)有150吨，波⾳767的巡航速度为850公⾥／⼩时，撞击世贸⼤楼的飞机当时的飞⾏⾼度在300⾄350⽶，属于超低空飞⾏，它的飞⾏速度在500⾄600公⾥／⼩时，也就是说，这架飞机撞击时的速度为150⽶／秒，每秒飞⾏150⽶。

从电视画⾯看，飞机没有穿透⼤楼，这是因为飞机被⼤楼内坚固的钢结构拽停，使飞机的速度降到零。

飞机从每秒150⽶的⾼速运动到停⽌，是在⼒的作⽤下完成的。

就好像我们骑⾃⾏车，使劲蹬就能骑得快，握紧刹车，给它反⽅向的⼒，⾃⾏车就减速、停⽌的道理⼀样，⼒可以改变物体运动的速度。

速度的变化就是物理学上所说的加速度，根据加速度的⼤⼩，我们也能计算出物体受⼒的情况。

那么波⾳767飞机当时的加速度是多⼤呢？看看钟教授是怎么为我们分析的。

⾸先要计算飞机从150⽶／秒的⾼速到0⽶／秒(停⽌)⽤的，波⾳767的机⾝长度是50⽶左右，世贸楼宽不超过⼀百⽶，飞机没有从⼤楼⾥蹿出来，就是说在⼤楼内的速度降为零，从速度150降到0，飞机在楼内运动的距离⼤约为飞机的机⾝长50⽶，假设飞机在匀速运动，那么飞机所⽤的时间为1／3秒，这样就能知道飞机的加速度，根据f＝ma，把飞机的重量150吨与飞机的加速度相乘，可⼤约知道飞机撞击⼤楼所产⽣的⼒，根据计算，这个⼒的⼤⼩不超过7500吨。

专家反思911世贸没有立即倒塌得益于超前设计

专家反思911世贸没有立即倒塌得益于超前设计专家反思911世贸没有立即倒塌得益于超前设计据说纽约世贸中心大厦的最初设计是可以防范客机撞击的，但近20年来，技术的发展超乎想象，使最初的设计落伍，终于未能避免惨剧发生。

近日，科学家们也在从各自的视角反思“9.11”事件，国际科学界权威刊物《科学》和《自然》都刊载了专家分析。

世贸大楼抗撞不抗烧9月11日，100多层、400多米高的世贸中心大厦变成了一堆六层楼高的废墟。

很多人认为它是被撞击力摧毁的，但建筑学家推测，它自始至终未发生倾斜，是自上而下垂直坍塌的，因而可能是飞机上大约30吨的油料爆炸燃烧，产生了上千摄氏度的高温，导致大厦的“筋骨”被烧软了。

其实，大厦的设计者们在20年前就“超前”地考虑过这种摩天大厦被飞机“误撞”的可能性。

于是他们根据当时最大的飞机——波音737作了防范设计，钢筋尺寸、水泥型号以及耐火材料标准都有严格规定。

事实也证明设计者当初的“多虑”起了关键作用，双子大楼被撞后并未马上土崩瓦解，为楼内人员安全疏散赢得了宝贵时间。

但劫难最终未能避免。

建筑钢筋在600摄氏度高温下就有可能软化，而被波音7 67撞击后油料燃烧产生的高温超过了1000摄氏度，旧的防火涂料已无能为力，导致大厦一层层塌倒。

一个紧迫的课题摆在科技人员面前，摩天大厦需要更耐高温的钢材和防火涂料。

科技防范有用武之地英国《自然》杂志报道，鉴于恐怖分子已把民用飞机变成巡航导弹，技术人员需要设法阻止可疑者登机。

专家认为生物识别技术将大有用武之地。

有一些技术，如改进的X射线检测仪，可以检测出藏在衣服内的物体。

美国马萨诸塞州一家公司生产的类似装置已在监狱中应用，美国联邦航空局正对其进行审查。

另外，我们在外国电影上看到的指纹验身等安检技术其实已很成熟。

据中科院自动化所的专家介绍，他们开发的一系列生物识别技术都已具备民用水平，如指纹识别、语音识别甚至瞳孔识别。

由于生物信息是每个人特有的，只要将合法人员的生物信息输入识别系统，就能阻止不法分子通过伪造证件登机或进入安全建筑物。

世贸大厦倒塌原因

浅谈世贸大厦倒塌原因及对高层建筑的思考2001年9月11日8：45(美国当地时间，下同)，一个举世震惊的时刻，一架恐怖分子劫持的民航飞机撞击世贸中心美国纽约摩天大楼北楼，大火燃烧后引发爆炸。

第二次9：03，第二架飞机撞击南楼，同样大火燃烧引发爆炸，至lO：00和10：29，由于火猛温高至使南北大楼相继坍塌。

霎那间，那块标志着美利坚繁荣的地段，只留下一片向东飘去的浓浓黑烟和大量废旧钢铁，那未来超高层建筑的去向如何?大厦概貌世界贸易中心是纽约的一个建筑群，由7座建筑物组成。

核心部分是两座110层，各高417m、415m的摩天大楼。

予1966年开工，1973年竣工。

大厦有84万平方米的办公面积，可容纳5万名工作人员，同时可容纳2万人就餐。

其楼层分租给世界各国贸易多个厂商．还设有为这些单位服务的贸易中心、情报中心和研究中心。

楼中共有电梯104部，含23部高速电梯，地下有供停车2000辆的车库，并有地铁在此经过、设站。

世贸中心的外圈结构为密柱深梁框筒，由240根钢柱组成，棰柱距1．02m。

内部核心区为47根钢柱形成的框架，用以承担重力荷载。

框筒柱采用450mm×450mm方管，从上到下，外形尺寸不变，靠改变壁厚来适应结构不同的受力条件。

总用钢量约20万吨，为了增强框筒的竖向抗剪强度，减少框筒的剪力滞后效应，利用每隔32层所布置的设备楼层，沿框筒各设置一道7m高的钢板圈梁。

大楼顶部的风速按255公里／小时计算，所产生的风压达到了400kg/m^2。

为了防止大风引起的振动和位移，世界贸易中心的第7层至107层的中桁架下面都装了减振器。

当最大风速时，测得顶部的位移量仅28cm。

这对于人的感觉来说，已难以觉察了。

在防火问题上，世界贸易中心采用了石棉水泥材料防火，在裸露的钢结构上部分全部喷涂了3mm厚的石棉水泥防火层。

为了防止高层建筑电梯井产生的烟囱(拔风)作用，井四周设计成用防火墙及防火门包起来的安全防火区，安全区内备有消防龙头供消防队使用，顶部的机械层放有一个容积为18．5立方米的水箱。

纽约世贸中心坍塌评析

纽约世贸中心坍塌评析李溪喧;李传才【摘要】"911事件"中纽约世贸中心所受到的作用包括飞机撞击、汽油燃烧、楼板超载等极为偶然的荷载.整体破坏历经1～2 h,属延性破坏.估算了飞机对塔楼的撞击力,使塔楼产生了较大的位移,飞机的撞击切割了外筒的钢柱,破坏了楼板.飞机的重量使楼板超载,引起"多米诺骨牌"式的塌落,最后由于钢柱长细比的大幅增大发生失稳破坏,使塔楼呈垂直坍塌.汽油燃烧并非坍塌的主要原因,但引起材料强度和承载力的下降,加速了上述破坏过程.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2003(020)002【总页数】4页(P16-19)【关键词】"911事件";纽约世贸中心;高层建筑;坍塌【作者】李溪喧;李传才【作者单位】武汉大学,城市建设学院,湖北,武汉,430072;武汉大学,土木建筑工程学院,湖北,武汉,430072【正文语种】中文【中图分类】TU973+.13纽约世界贸易中心(World Trade Center)始建于1966年，1973年建成，共110层，总高412 m，两座塔楼相同，曾是世界第一高楼.建筑与结构设计堪称世界一流，是纽约的标志性建筑物，是美国以及世界建筑界的骄傲.纽约世贸中心的坍塌，是由于恐怖袭击这一政治的、人为的、偶然的原因所导致.911事件不久，国内外有些学者[1，2]对其坍塌原因及破坏机理进行了分析和研究.少数学者认为撞击力是坍塌的主要原因，大多数学者则认为：飞机燃油的燃烧使钢结构软化，甚至熔化，导致建筑物的坍塌.这一说法多半是基于直观的推断，而缺乏精确的计算和科学的分析.1 建筑结构设计简介[3]及遭袭简况1.北塔110层2.南塔110层3.酒店22层4.南广场大厦9层5.北广场大厦9层6.美国海关7.附楼47层图1 纽约世贸中心建筑群平面示意图纽约世贸中心由日裔美籍建筑大师M.Yamasaki主持的5人小组设计，中国台湾的王昭藩参加了2座塔楼的整体设计[4]，建筑群布置见图1.塔楼的平面为63×63 m的正方形(图2)，楼面属大空间结构，每座塔楼的建筑面积为446 000 m2，可供5万人上班，联系工作及游览观光约3万人，共计可容纳13万人.楼内共设104部电梯，建筑有效面积率为75%，地下室设有地铁站.结构主体为全钢筒中筒结构，外筒为密距柱，9层以上柱距仅1.02 m，9层以下柱距3.06 m，体现了哥特式连续尖券的造型，同时加大了底下9层的开间，特别是底层入口的开间.内筒为电梯井和辅助用房.内外筒距离为18 m和10.7 m，之间由楼板联系.楼板用空腹桁架，面层用混凝土，构成预制组合结构板，板间用钢筋相连，空腹桁架的下弦与框架柱的连接处安装了减震器(图3).图2 塔楼平面图/m图3 楼板及其与柱连接细部图世贸中心遭到恐怖分子的2次袭击.第一次袭击来自地下，发生于1993年2月26日北京时间12时8分，世贸中心的地下停车场内，一枚重磅汽车炸弹把地板炸出了一个长60 m、宽30 m的大洞.第二次袭击来自于天上，发生于2001年9月11日北京时间20时46分，即众人皆知的“911事件”.2 袭击产生的作用及结构的破坏2.1 袭击产生的作用结构上的作用按时间的变异性可分为永久作用，可变作用和偶然作用.偶然作用是指在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间较短的作用.“911事件”中纽约世贸中心受到的作用有：飞机的撞击力；汽油的燃烧；局部的爆燃；飞机重量对楼板的超载.从结构工程的作用分类出发，恐怖袭击产生的作用属于偶然作用.纽约世贸中心的设计者对地震，一般火灾等偶然作用，已给予认真的设计计算，但无法预计到大型波音飞机的撞击、大量的汽油爆燃以及1993年的底层爆炸等偶然作用.“911事件”引起的纽约世贸中心的倒塌，给结构理论工作者提出一个新的问题：结构工程是否应该防范这种由战争和恐怖引起的极为偶然的作用，以及如何防范和抵抗这种作用.2.3 结构破坏的类型和特征结构工程的可靠度指标与结构的破坏类型有关.破坏类型分为延性破坏和脆性坡坏.前者指破坏前有明显的变形和其他预兆，后者则无.从电视图像看到的倒塌过程似乎十分突然.倒塌仅在十几秒中垂直塌落，看似脆性破坏.但详析其破坏情况，还应看到：a.从结构遭撞击到塔楼坍塌，南楼经历了57 min，北楼经历了102 min.b.塔楼起火与飞机撞击几乎同时发生，从起火到坍塌经历的时间与上相同.c.据逃生的人们描述，塔楼曾产生了近1 m的晃动.d.其它未能直接看到的现象，如钢柱的损伤、内部楼层的塌落及钢柱的屈曲等.可见，世贸中心的整体破坏经历了1 h以上的过程，结构产生了较大的变形，整体破坏前早已产生了局部破坏，由局部破坏到整体破坏持续了相当长的时间，属延性破坏.局部的结构破坏可能呈现出脆性破坏的特征，如楼板在超载情况下可能产生剪切破坏，钢柱由于长细比的增大可能产生失稳破坏.3 塔楼坍塌原因详析3.1 飞机撞击力对结构的影响撞击力可用动能定理FS=mv2/2来计算.波音767的起飞质量为156 t，其中所载燃料约50 t.据航空专家称，飞机的巡航速度为850 km/h，但撞击时属大迂回后的超低空飞行，速度约500～600 km/h，撞击前已飞行了1 h 40 min，用去部分燃料，飞机的总质量约为150 t[2].塔楼的总宽度仅63 m，假定飞机从V=600 km/h的速度下降到0，穿过的路程为50 m，由此可求得飞机撞击力约为41 700 kN.撞击力使结构产生大位移，增大塔楼底部弯矩和剪力.根据撞击力的大小、撞击部位(距顶部约为总高的1/5)及塔楼底层的截面刚度EI等参数可简单地按悬臂构件估算楼顶的水平位移.世贸中心有强大的抗风能力.在设计风载作用下，顶部计算位移约900 mm，但多年的实测值仅为280 mm，可见抗侧移刚度相当大.可以根据塔楼的结构尺寸和材料特性精确计算撞击力产生的楼顶位移.若真如幸存者所言达到1 000 mm，则对结构的影响比较大.a.产生强烈的晃动和超常的位移.如按我国JGJ 3-91《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》，筒中筒结构在风载作用下的u/H限值为1/1 050，地震作用下为2/950，塔楼位移已超过了正常使用的允许值.b.水平撞击力增大底层柱脚的弯矩和剪力.虽然产生了较大的位移，增大了底层的弯矩和剪力，撞击力并未对结构的整体承载力构成威胁.世贸中心未发生倾倒，即说明了这一点.c.塔楼顶部产生了偏斜.飞机撞击对外筒的损伤，使塔楼上部在撞击部位形成了不均匀的支承，机尾损伤严重，机头损伤较小，这导致了上部的塔楼向飞机来的方向有一定偏斜(图4).图4 塔楼偏斜示意3.2 撞击使楼身遭到严重破坏a.撞击力切割了塔楼内外筒的部分钢柱.b.撞击破坏了塔楼的楼板.飞机撞击的具体部位有两种可能：一是机头在上、下楼层之间撞入，二是机头直接撞击楼板.鉴于机身已隐没于塔楼内，第一种可能性更大.以波音757飞机为例，其翼展为38.13 m，机身最大直径约5.03 m，垂直尾翼高13 m, 而楼层平均层高仅为3.75 m，标准层层高低于3.75 m，由此可知，撞击造成了不少于3层的楼板大面积破坏.3.3 楼板的塌落a.楼板严重超载.飞机的总重量约为1 500 kN，连同被撞破坏的约2层楼板的重量共同施加在下1层的楼板上，造成了该层楼板的严重超载.b.楼板本身的整体性差.世贸中心的设计和施工共花费了7年.建设者们把楼层分解，一节一节在工厂车间制作后，再在现场拼装，这种施工方法造成了楼板与楼板之间以及楼板和柱之间的整体性相对较差.c.楼板的抗剪能力差.由图3可知，板和柱之间的整体性较差，在垂直荷载作用下，抗剪切能力下降，在超额荷载作用下容易造成楼板和柱连接处的冲切破坏.d.“多米诺骨牌”效应.上层楼板的塌落，全部重量砸向下一层楼板，楼板逐层塌落，形成“多米诺骨牌”效应.3.4 外筒钢柱的失稳使塔楼最终垂直坍塌外筒钢柱为压弯构件.钢柱的设计包括强度、变形和稳定的设计.强度不足产生的破坏形态为延性破坏，失稳破坏则十分突然，要求更高.影响钢柱稳定性的重要因素是其长细比λ.纽约世贸中心有110层，层间的平均高度H约为3.75 m.设计的稳定性是在楼板对钢柱有可靠横向支撑，从而长细比很小的条件下得以保证.楼板的“多米诺骨牌”式的塌落，使钢柱的计算长度H0和长细比λ增长了数10倍(图5).图5 钢柱失稳示意砸向底部的楼板对底层的钢柱产生局部的侧向挤压力，使钢柱产生侧向变形，导致失稳破坏.撞击产生的超载和楼板的塌落都在瞬间发生，所有产生的作用都是动力作用，其值比静态作用要大得多.3.5 燃油燃烧加速坍塌过程许多专家认为：导致世贸中心坍塌的原因是飞机燃油起火后烧软了钢结构(甚至认为钢材已被烧熔化)，这就是“火因说”.作者对这一说法持怀疑态度.高层建筑不仅对其承载力有极高要求，对其防火也有十分严格的要求.按照中国GB 50045-95[5]《高层民用建筑设计防火规范》的规定，世贸中心为一类高层民用建筑，耐火等级为一级[6]，其建筑构件的燃烧性能和耐火极限如表1.表中A表示建筑材料的燃烧性能级别为A级，即不燃性建筑材料，耐火极限是指在标准耐火试验中，从受到火的作用到失去稳定性、完整性或绝热性的抗火作用时间.表1 建筑构件耐火性能构件燃烧性能耐火极限/h防火墙A3.00承重墙、楼梯间、电梯井和住宅单元之间的墙A2.00非承重墙、疏散走道两侧的隔墙A1.00房间隔墙A0.75柱A3.00梁A2.00楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件A1.50吊顶(包括吊顶搁栅)A0.25纽约世贸中心为全钢结构，其防火标准必是超级的，主体结构耐火极限不会小于3 h.耐火极限的保障，通过如下的多方面措施来实现.a.钢结构表层的防火涂料.根据世贸中心的防火等级，其防火涂料应属H类非膨胀型的厚型涂料，根据文献[7]资料，为保证3 h的耐火极限，梁、柱钢结构涂料层的厚度应在50 mm以上.b.装备精良的自动喷水灭火系统.这种系统由水源、加压送水设备、管网、喷头，以及探测系统、报警系统等组成.“911事件”当天，未见大量明火，说明航空燃油的燃烧不充分，可认为是楼内的灭火装置发挥很大作用.水能抑制其它可燃物的燃烧，延缓火势漫延速度，降低火场温度.况且，除了喷水系统，楼内还会有其它化学自动灭火装置，另有赶赴现场的消防警员的扑救.这一切，都使塔楼钢结构的燃烧温度降低，使其达不到钢材的临界温度，从而保证其3 h以上的耐火极限.可见，纽约世贸中心有严格的建筑防火设计，其耐火极限不小于3 h，而世贸中心的南楼的历火时间不到1 h，北楼的历火时间也仅102 min，还远未达到其耐火极限.因此，纽约世贸中心坍塌的“火因说”尚缺乏充分依据.燃烧损坏细部结构，降低结构承载力，其影响表现为：燃烧损坏了结构的细部构造；钢材升温降低了钢柱承载力.结构的破坏过程是一种随机过程，其原因是极为复杂的、多方面的，这些原因也是相互影响的.燃油燃烧对结构的影响与前述各种影响都是同时发生的，是一个综合过程，这一切均使纽约世贸中心最终坍塌.4 结语作者从建筑防火的角度，详尽地说明了原设计对火灾有严格的防范措施，简单地认为坍塌的原因是燃油燃烧软化了钢结构，尚缺乏充分的依据.但燃油的燃烧降低了钢材的强度，降低了结构的总体承载力.作者估算了飞机对塔楼的撞击力，这一撞击力使塔楼产生了较大的位移，并切割了塔楼钢柱，破坏了楼板.飞机的重量使本已损伤的楼板大大超载，使之发生“多米诺骨牌”式的塌落，最后由于钢柱长细比巨额增长发生失稳破坏，使塔楼垂直倒塌，这是纽约世贸中心坍塌最主要的原因.参考文献[1] James Glanz. Why trade center towers stood, then fell[J]. The New YorkTimes, 2001,11:11.[2] 陈朴.天袭曼哈顿之后[J].航空史研究，2001,(77):6-7.[3] 吴景祥.高层建筑设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.[4] 王哲.设计世贸大楼的中国人[N].长江日报，2001-11-5.[5] GB 50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].[6] 王学谦.建筑防火[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[7] 李国强等.钢结构抗火计算与设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.。

世贸大厦破坏分析研究

根据《军事大辞海》，战争是敌对双方为了一定的政治、经济目的而进行的有组织、有计划暴力行动，是人类社会发展到一定历史阶段的特殊社会现象，是阶级和阶级、民族和民族、国家和国家，政治集团和政治集团之间矛盾斗争的最高形式，是政治通过暴力手段的继续。
它到底是不是战争？各家评说不是十分一致，但是，它是目前为止人类历史上最大的恐怖事件，这是毫无疑问的。

2、油箱的强力爆炸：扩大破坏范围，导致燃油扩散
波音757飞机可载约35吨的燃油，波音767飞机可载燃油51吨。撞击爆炸产生的能量相当于2万公斤的黄色炸药，通常摧毁50层的大楼只需800公斤黄色炸药。

爆炸使爆心区域的钢结构完全破坏，爆炸的强力冲击波和破片的高速飞射使塔楼结构进一步的损坏。爆炸冲击波以应力波形式在塔楼结构中向下传播，产生偏心应力，造成局部结构屈服失稳。这种作用将传递至塔楼基础，对基础也将造成很大的影响。
美国世贸大厦破坏分析
世贸大厦破坏分析
•世贸大厦惨遭毁灭的大致过程
•世贸大厦与波音飞机的基本情况 •世贸大厦倒坍破坏的主要原因
•世贸大厦破坏引出的主要观点
一、世贸大厦惨遭毁灭的大致过程
2001 年 9 月 11 日上午 9 时，美国爆发全国性恐怖事件，美国纽约和华盛顿的主要建筑世贸大厦、五角大楼、国会山接连遭到恐怖主义分子袭击,令美国和世界震惊。

四、世贸大厦破坏引出的主要观点
1、恐怖活动首次与战争划上等号
在美国防部长拉姆斯菲德的陪同下， 9月12日布什视察了被炸的五角大楼。
北京时间 9 月 12日 22点 45 分（美国东部时间 9 月 12日上午 10 时 45分），美国总统布什在国会发表遭遇恐怖袭击后的第四次讲话，正式宣布这次恐怖活动是“战争行为”，美国将对这个事件追查到底，对恐怖分子决不姑息纵容，不管他躲在哪里。

纽约世贸大楼倒塌原因数值分析

“9.11 ”事件留给人们无尽的思考，也给今后超高层钢结构设计带来严峻挑战。

总结人类用如此巨大的代价换来的教训与经验，对今后超高层钢结构设计具有重大意义。

2、大楼倒塌粗略分析2. 1世贸中心工程概况73年建成，由两栋110层的方形塔楼和裙房组成塔楼地上部分：110层，高417m平面尺寸：63.5m X 63.5m服务性核心区平面尺寸：42mx 26.5m标准层层高：3.66m结构体系：钢框筒四周为密柱深梁型框筒，主要抵抗水平荷载。

框筒：240根钢柱，柱距为1.02m （9层以上）,柱截面为450m材450mm方钢管，其壁厚沿高度不等大楼（8层以下）：三柱合一，柱距3.06m，柱截面放大到686m材813mm窗裙梁：截面高度1320mm框筒立面开洞率：24%内部核心区：47 根钢柱组成的框架，用以抵抗竖向荷载核心区的一般柱截面：450mr K 450mm方钢管防火保护：喷涂石棉水泥，厚度为30mm2．2 撞击损毁推断南楼：撞击点在78-84 层，62min 后倒塌北楼：撞击点在93-98 层，103min 后倒塌撞击北楼的波音757 飞机：机身宽度3.8m，翼展38.05m,高为13.56m，最大起飞重量1111320N ,最大载油量42600升，巡航速度917km/h,最大载客178-239人，实载92人。

撞击南楼的波音767 飞机：机身最大宽度5.03m，翼展47.57m，机高为15.85m，最大起飞重量1560258N 最大载油量51130kg，最大油量航程为9530km，最大巡航速度898km/h，最大载客269 人，实际载客65人。

假设飞机实际质量为120000kg，速度为700-800km/h，则撞击动能约为（2.27- 2.96）X109J ;结构的变形能和被撞断的梁、柱的冲击功可粗略估计，但飞机残骸的剩余动能、机体毁坏耗能以及转化出的热能、声能很难估计。

世贸大厦倒塌的结构学分析

世贸大厦倒塌的结构学分析(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--世贸大厦倒塌的结构学分析——听单建老师相关报告有感姓名：吴锡鲁学号：03107608听了单建老师的讲座，感觉收获极大。

单建老师深入浅出的就工程力学中的结构之趣进行了分析，尤其是通过很多的实例，充分的与具体工程相联系，让大家能充分理解工程中的力学原理，并且将力学灵活运用到实践中去。

在其中，我对单建老师提到的世贸大厦在遭受恐怖袭击倒塌事件中结构力学的原理最感兴趣。

对于世贸大厦的倒塌真想也是抱有很大的疑问，一幢设计如此严密的大楼怎样会如此干脆而又脆弱的倒塌，为什么是在燃烧如此长时间后才最终倒塌，在这一个小时里究竟发生了什么。

这些疑问促使我对其进行了深入的学习和讨论。

说到世贸大厦的倒塌，就不得不说道高层建筑，随着建筑技术和材料科学的进步，高层建筑在世界各地迅猛的发展，特别是在大城市，超大城市，很多高层、超高层建筑已经成为一个城市的标志。

世贸大厦作为美国经济繁荣、信心永存的象征，一代代美国人已将它看做世界的基石和擎天柱。

2001年9月11日，美国本土受了建国以来最大的恐怖袭击，世贸大厦双子楼遭两架飞机撞击在很短的时间内相继倒塌。

除了官方发布的所谓的“恐怖分子炸弹搭配飞机”的无聊说法意外，专家普遍认为，世贸的倒塌不是飞机撞击的后果，而是由于飞机所携带的航空燃油燃烧导致的。

航空燃油的燃烧不仅仅破坏了大楼的外部维护结构，更对大楼的总体结构造成了破坏，连锁反应下导致了悲剧的发生。

首先，高层建筑的特点决定了火灾危害的严重性。

高层建筑的高度大、层数多、人员集中。

这个特点使火灾时的安全疏散和消防队扑救产生了很大的困难。

高层建筑的功能复杂、设备繁多、装修量大，从而带来了大量的可燃物和着火源，有时还影响疏散通道的流畅，增加了火灾发生和蔓延的可能性及疏散的困难性。

高层建筑内各种竖井林立，很容易造成烟火的迅速扩散并增加人员的伤亡。

世贸中心大厦倒塌事故分析

部分梁柱被剪断形成薄弱层钢材软化该楼层失稳上部倒塌冲击力形成多米诺骨牌效产生强烈的晃动和超常的位移水平撞击力增大底层柱脚的弯矩和剪力塔楼顶部产生了偏斜爆炸共释放热量为12310e10j爆炸温度为2525爆炸产生巨大的冲击力导致楼面在冲击力下受剪破坏巨大的热量散发过程中极大提高周围的温度外因内因梁柱剪断部分梁柱受到飞机冲击力和爆炸冲击力后导致局部失稳楼板受到剪切破坏最后形成该楼层的整体失稳丧失整体性和承载能力形成薄弱层钢材软化在高温作用下尽管涂有防火涂料在一定时间内钢材仍要软化最后丧失承载力及稳定性
纽约市的标志建筑 —— 世界贸易中心大楼是美国纽约市最高、楼层最多的摩天大楼。世贸大楼共 110 层， 411 米高，是由几幢建筑物组成
背景介绍
的两架飞机先后撞向双塔楼，撞击引起大火， 1993 年 2 月 26 日，双塔楼在几分钟内相继纽约世贸中心姊妹楼地下停车场曾发生大爆炸，倒塌。造成 6 人死亡， 1000 多人受伤，被称为“美国本土历史上最有破坏性的恐怖主义活动”，迫使这两座高 110 层的大楼关闭数周，经济损失达 5.5亿美元。2001年9月 11 日，被恐怖分子劫持
事故总结
人为事故不可预测承认该结构的优点提高结构防火概念
911总结
引入高科技预警和监测系统
结构体系要提高整体性和抗冲击性
将该类标志性建筑的安全列于经济之上
提高安全性，加强灾难中的救援措施
事故过程
2011 年 9 月 11 日 8 时 45 分北楼被撞，飞机 156t，起火； 18分后南楼被撞，机重104t，起火；北楼持续时间103分钟，垂直倒塌；南楼持续时间62分，垂直倒塌；
事故分析
倒塌原因
1.外因：飞机撞击巨大冲击力火灾产生大量热能

美国世贸大楼遇袭倒塌的力学问题(911) (力学与科学技术-同济大学)

米诺骨牌效应”，最后导致整座大楼坍塌。
专家介绍，爆破最根本的力学原理是引起偏心：一般是在建筑物上作斜切口，这样支点就落在切口连接处，使得重力形成偏心力距，引起倒塌。上部倒塌拉样接使得力偏力部扯下部向相同方向倒塌。以此类推，飞机在撞入世贸中心大楼时，速度极快，冲力大，引起的爆炸力大， “撕开”的口必然大。当飞机穿屋而出时，速度已消耗掉许多，所以与进入时撕开的口必然大。当飞机穿屋而出时，速度已消耗掉许多，所以与进入时相比，出口要小些，这就象飞机在“世贸”身上做了个斜切口，引起偏心力距。在几乎是装满的油箱（飞机内可能还装有炸弹）的巨大爆炸力作用下，世贸中心也就象经历了次精心设计的定向爆破。心也就象经历了一次精心设计的定向爆破清华大学土木工程系主任、钢结构专家石永久教授猜测：世贸中心坍塌的直接原因并非飞机撞击，世贸中底部应该遭受了严重的次破坏建于接原因并非飞机撞击，世贸中心底部应该遭受了严重的二次破坏。建于１９７３年的世贸中心是外框内筒的钢结构体系，设计时对风荷载、地震荷载等外力因素的考虑其实留有相当的余地，像１９９３年那次炸弹爆炸事件并没有对该建筑的结构造成致命的伤害。通过电视画面，让人感觉除了起火，建筑的整体性能还是相当不错的，并没有发生突然的倒塌。按照钢结构的力学性质，首先是不应该在撞击发生一个多小时之后才发生倒塌事件其次在坍塌方式事件，其次在坍塌方式上，也更应该是一种逐渐的“倾斜”过程，而不是电视画更应该是种逐渐的倾斜过程而不是电视画面里的那种垂直性的坍塌，这样的坍塌更类似于定向爆破之后的效果。所以，他的感觉是，有人在大楼的底部进行了二次破坏，而且破坏点还比较多。他还说，其旁边４０多层的支撑楼的倒塌方式表明，该支撑楼的倒塌居然发生在两幢主楼倒塌之后的６个多小时。一般来讲，这时候主楼倒塌所产生的冲击力早已经释放完了。

真相大曝光：911纽约世贸大楼倒塌真正原因

•真相大曝光：911纽约世贸大楼倒塌真正原因2001年9月11日，美国发生了历史上最为严重的恐怖袭击，造成3000多人的死亡，并直接引发两场战争。

据说，此案由本?拉登为首的基地组织所为。

但日益增多的证据表明，这是一个不折不扣的谎言。

下面，我们将对部分证据作简略地说明。

世贸双塔爆炸9/11当天，几乎每个目击世贸双塔在半空中爆炸的人都感到非常震惊，但人们还来不及细想，美国政府已经准备了解释：大楼是因自身重量而倒塌的。

开始时，我们被告知：没有任何人预见到满载汽油的大型波音客机会撞击大楼的情况，而航油产生象核反应炉一样的高温，将大楼的钢铁结构熔化。

当人们指出，汽油燃烧的最高温度只是钢铁熔点的几分之一时，“横梁失败理论”(即“蛋糕理论”)应运而生。

这个受到紧急事务管理局(急管局)支持的理论的要点是：大火使脆弱的地板横梁变软，引起地板楼层发生连锁反应式的渐进性全面塌陷。

但这个理论的问题显而易见：1.违反基本物理学原理。

2.无法解释双塔的倒塌特徵。

3.歪曲工程惯例和双塔设计特点。

4.与物证的取证调查结果不符。

一)政府销毁物证灾难发生后，世贸中心现场被立即封锁。

人们仅仅想对“现场零点”拍照也遭到逮捕的威胁。

几乎全部钢材残骸都被运到海外(中国，印度)的熔化炉里销毁。

急管局对倒塌原因作前期调查的建筑表现评估专家小组也不能进入“现场零点”。

对於官方理论极为重要的建筑设计资料至今未能为公众所知。

如果根据官方报告中对大楼结构的描述，将有达20%的已知被用于构建双塔的钢材不知所踪。

急管局报告出台之际，“现场零点”已经清理完毕。

二)双塔的设计能承受大型飞机撞击事实上，世贸双塔的原设计是可以承受一架载有约70多吨汽油的波音707-340飞机的撞击和随之而起的大火的双重打击的。

9/11当天撞击双塔的波音767-200飞机有着类似的体型，只载油约30多吨。

每一栋大楼都是由钢柱组成的外墙和由47根巨型钢柱组成的中心区提供支撑力，地板横梁通过多重锁扣和直接焊接将中心区与外墙的钢柱紧密相连，形成所谓“筒中筒”的结构。

911大楼倒塌的力学分析

911大楼倒塌的力学分析土木与建筑工程学院专业：工程管理（2）姓名：***指导老师：***911大楼倒塌的力学分析摘要：9.11世贸大厦的倒塌因其重要的工程背景引起了国内外许多学者的注意，关于其倒塌的原因分析很多，但大多都是从爆炸冲击和火灾燃烧方面进行考虑和解释，同时国内对世贸大楼倒塌的原因的理论研究更是不少本文首次从塑性极限分析的角度来进行研究，假设大楼倒塌时结构内产生塑性铰，应用静力学极限分析的方法，计算出大楼倒塌所需要的极限静荷载，然后将大楼上部楼层自由落体与大楼下部楼层相互作用的冲击荷载与静荷载联系起来，得出大楼倒塌可能性与上下楼层完全刚性冲击作用时间的相关性。

最后，我们简单介绍了飞机撞击大楼后的爆炸当量死亡半径、财产损失半径等等，并对9.11以后未来高层建筑的发展趋势作了简单的展望。

关键词：世贸大厦塑性极限分析刚性冲击正文：1.塑性极限分析方法研究世贸大楼倒塌1.1 世贸大厦概况曼哈顿岛上的世贸中心是世界上最大的贸易机构，其主要建筑双塔楼是世界上最高的建筑之一，其中两座建筑南楼高1368英尺 110层，北楼1362英尺 110层，起标准层高为 3.676m。

两座大楼都为方柱形体，且外形完全一样，每边宽200英尺，每幢塔楼面积达46.6×106m2约250000t,大楼的外墙每边又排列很密的59根钢柱组成，每根钢柱都是边长为14英寸的正方形，钢柱间的距离为3英尺4英寸，大楼外表包以银色铝板，在普通风力作用下，楼层摆幅能达到2.8m. 世贸大楼的建筑钢材坚固，结构设计合理，大楼不仅经历了许多年的风雨依然完好，而且这次飞机的巨大撞击也未能使之立即倾倒，恐怖分子劫持以撞击大楼的波音757飞机起飞重量为104t,波音767飞机起飞的重量为156t,它们的飞行速度是100km／h,据幸存者描述，飞机撞击大楼虽然震动幅度在1m左右，但大楼并未立即倒塌，这既为幸存者逃离大楼争取了宝贵的时间。