米乐m6棋牌官网最新版.双子大厦的结构原理

　　9月11日事件中，发生了一起看似违反物理定律的事件：两座400多米高的世贸中心塔楼相撞。常识表明，如果建筑物与飞机正面相撞，预期结果将是横向倾斜倒塌。但令人惊讶的是，两栋建筑在受损约一个小时后突然垂直倒塌。

　　这种垂直倒塌就像是经过精心计算的爆炸地点，对周围建筑物的安全影响不大。当时的专家无法找到合理的解释，直到多年后，工程师们才弄清楚导致建筑物垂直倒塌的原因。

　　世贸中心位于纽约市曼哈顿下城的金融区，今天大家看到的就是世贸中心建筑群现在的样子。遭到袭击的双子塔位于市中心，是当时世界上最高的建筑，建于1970年。北塔高417m，南塔高415m，最左边是现在的世贸中心1号楼，高417m，共110层。

　　建筑物的稳定性首先取决于地基的设计。首先，工程师在地基下浇筑了混凝土墙，以防止附近哈德逊河的水侵入。锚索还用于增强地基强度，这是悬索桥桥墩中常见的技术。这些措施将使双子塔的整个地基深度达到约七层楼。

　　有趣的是，双子塔的地基还设有两条地铁隧道，这也是它们在被飞机撞击时不会侧向倒塌的原因之一。这样设计的地基非常坚固，应该不会那么顺利地垂直倒塌。这就需要分析建筑本身的建筑结构原因。

　　为了直观的理解，将这些双子塔与另一座著名的帝国大厦进行比较。照片中两座建筑的结构清晰可见。帝国大厦的支撑柱均匀分布在整个建筑内，与双子塔不同，该建筑的支撑柱主要集中在中心和外围。工程师设置这一点的目的是为了避免在建筑物内布置空间时必须考虑笨重的支撑柱。建筑物外部的支撑柱不是整体的，而是由多个预制板组成。单块面板的立柱高度约为3层，各立柱之间用胶合板连接，每块面板的安装高度不均匀，上下错开安装可有效提高稳定性。建筑物的整体结构。

　　我们来看看双子塔的另一个特殊结构。施工期间，建筑物的所有金属支撑结构表面均涂有绝缘层。如果发生火灾，这种隔热过程有助于减缓热量向金属的传递，从而为消防救援提供更多时间。这就是为什么它能承受火热一个小时，然后在撞击后倒塌。

　　我们来分析一下建筑物的中心部分，支撑柱集中的地方。这个面积虽然只有建筑物横截面积的1/4，却支撑着建筑物整个重力荷载的70?上。它由数根支撑柱组成，每根长约50 m，整个连接采用焊接而成。中心与外墙的跨距约为18m，两者之间有水平框架结构连接，每个水平框架都固定有大面积的钢板。

　　水平框架与外墙的连接是通过钢底座上的螺钉进行的，这种连接方式是造成建筑物竖向倒塌的主要原因。底座由钢制成，整个底座通过两个小支撑直接焊接到外部胶合板上。想象一下，火在高温下燃烧金属并使之软化，甚至导致焊料脱落，整个地板塌陷。楼板上浇筑的混凝土重量也是导致倒塌的原因之一。建筑。

　　这样，每层的巨大水平框架结构就充当了中心区域和外墙柱之间的桥梁。让我们重建这些元素是如何组合在一起导致建筑物以平滑、无缝的方式垂直倒塌的。

　　2001年9月11日，一架被劫持的喷气式客机撞向北塔，八层支撑柱的60?损，包括核心柱和受损楼层上方的电梯，1600人被困。袭击者的目标是利用飞机巨大的惯性冲击力将整座建筑从侧面倒塌。然而事与愿违，大楼并没有如预想的那样横向倒塌。主要原因有两个：

　　整个建筑采用了数千个弹性阻尼器，安装在水平框架和外部胶合板之间，有效吸收强风中建筑横向晃动的力。当飞机撞击建筑物时，橡胶减震器会吸收部分撞击动能。不过，最大的原因还是上面提到的大楼的地基非常坚固，两者的结合才稳定了整座大楼。

　　为什么一小时后垂直塌陷？这是因为飞机上大量燃油溢出，导致建筑物起火，混凝土地板因温度瞬间升高而被烧毁。正如之前视频中提到的，建筑物使用的金属材料表面喷洒了阻碍传热的物质，因此在火灾中幸存了一个多小时才倒塌。

　　由于持续高温烧成，钢材缓慢软化，随着楼板混凝土的重量，软化的钢材向中心下垂，导致横架两侧的连接件被向中心拉动并软化。外墙和中心柱向中心偏转。楼板中心屈曲偏转。当达到某一点时，交叉框架结构两侧的接缝就会出汗，导致整个顶部塌陷。

　　上面几十层楼的重量相当于泰坦尼克号38000吨重的自由落体的冲击力，连完好无损的下层楼都无法承受，然后随着重力的不断重叠而发生连锁反应。最后，有一个早期场景，建筑物垂直向下平稳倒塌，整个倒塌只用了11 秒。