分享：美国世贸中心大楼倒塌原因分析

1 引言
2001年9月11日是让全世界震惊的一天，美国纽约和华盛顿及其他城市相继遭受有史以来最严重的恐怖袭击。遭受袭击大事记如下：
美国东部时间9月11日8时45分：载有92位乘客的美国航空公司波音747客机11次航班从波士顿飞往洛杉矶，该机遭受劫持并撞击世贸中心北楼；
美国东部时间9月11日9时零3分：载有65位乘客的联合航空公司波音757客机175次航班从波士顿飞往洛杉矶，该机遭受劫持并撞击世贸中心南楼；
美国东部时间9月11日9时43分：载有64位乘客的美国航空公司波音77次航班从华盛顿飞往洛杉矶，该机遭受劫持并撞击美国五角大楼；
美国东部时间9月11日10时零5分：世贸中心南楼轰然倒塌；
美国东部时间9月11日10时28分：世贸中心北楼轰然倒塌；
美国东部时间9月11日10时37分：载有45位乘客的联合航空公司波音93次航班从新泽西州飞往旧金山的客机坠毁在匹斯堡东南30#英里以外地区；
美国东部时间9月11日11时34分：联航一家从纽华客飞往旧金山的波音757客机在宾州西部坠毁，地点处于纽约与华盛顿之间；
美国东部时间9月11日15时25分：世贸中心%号楼倒塌。
笔者曾于"1996年"10月28日登上世贸中心顶部，为人类建筑史上的这一伟大杰作兴奋不已，当时油然而生的自豪感如今已荡然无存，面对在恐怖事件中世贸中心大楼被毁的照片，不禁令人感慨万千。自火烧圆明园以来，似乎还没有哪一例国际事件与建筑如此相连。矗立在曼哈顿的这两座姊妹大厦，就像支撑美国精神的政治、经济两大擎天柱，就这样倒了，“永恒的纪念碑”竟如此脆弱，“凝固的音乐”结束了近29岁年轻的生命，47个国家成千上万的公民遇难。这使骄傲的美国人太伤自尊，如大梦初醒，也使全世界的建筑界为之悲哀。同时，也给从事钢结构的工程技术人员敲响了新世纪的第一个警钟。
2 工程概况
纽约世贸中心姊妹塔楼，地下6层，地上110层，高度411m,。设计人为著名的美籍日裔建筑师雅马萨奇，熊谷组施工，两幢楼的建筑时间为"1966- 1973年。
每幢楼建筑面积41.8万㎡，标准层平面尺寸63.5m×63.5m，内筒尺寸24m×42m，标准层层高为3.66,，吊顶下净高2.62,，一层入口大堂高度22.3,，建筑高宽比为6.5’。整个世贸中心可容纳5万人工作，每天来办公和参观的约3万人左右。
纽约世贸中心姊妹塔楼为超高层钢结构建筑，采用“外筒结构体系”，外筒承担全部水平荷载，内筒只承担竖向荷载。外筒由密柱深梁构成，每一外墙上有59根箱形截面柱，柱距1.02m,，裙梁截面高度1.32m,，外筒立面的开洞率仅为36%。外筒柱在标高12m,以上截面尺寸均为450㎜x450㎜，钢板厚度随高度逐渐变薄，
由12.5,,减至7.5。在标高12m以下为满足使用要求需加大柱距，故将三柱合一，柱距扩为3.06,截面尺寸为800㎜x800㎜。楼面结构采用格架式梁，由主次梁组成，主梁间距为2.04。楼板为压型钢板组合楼板，上浇100㎜厚轻混凝土。一幢楼的总用钢量为78000t ，单位用钢量为186.6㎏/㎡。大楼建成后在风荷载作用下，实测最大位移为280㎜。