发布于：2005-12-31 08:41:31
来自：建筑结构/混凝土结构
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中新网：纽约世贸中心大楼完全塌落原因分析
大楼倒塌的内部结构原因和过程可能要过许久才能调查清楚，甚至可能永远成为一个迷。
但是通过分析相关资料和电视图像，专家还是可以得出一个初步的塌楼的分析结果。
纽约世界贸易中心大楼曾是世界第一高楼，它高411米，单个塔楼的重量约5万吨，美国凭借高强度的建筑钢材，和高水平的结构设计技术建成了这个庞然大物。
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。
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只看楼主 我来说两句抢地板110层 411m
房屋外圈由240根密排柱(柱距1.02m),与具有较大截面高度的窗裙梁共同形成外框筒,主要承担侧向荷载。核心区由47根钢柱组成重力框架,主要承担重力荷载,并在施工过程中用来支承起重设备沿房屋高度每隔32层, 在房屋外圈设置两层楼高的腰梁,以提高框角的竖向刚度和整体性。
外框筒柱:450x450 mm的方管截面,从上到第二层不变, 靠改变厚度来适应不同的受力条件,底层柱距3.05m,柱截面尺寸为800x800 mm核心区柱:亦为450x450的方管截面。
门窗孔洞面积占整个建筑立面面积24％。
美国纽约世界贸易中心
（框架体系）
１、尺寸
两个塔式建筑，每个高411m，平面为63.5x63.5m正方形。井筒24x42m。层高3.66m。顶棚高2.62m。门厅高22.3m。
２、结构
两个塔的结构设计是按承受风荷载的方法来确定的。每个立面，空腹梁式墙体由间距1.02m的59根箱形截面柱形成。建筑转角处，墙互相连接可传递剪力，这样，墙就与楼盖一起构成一个抗扭的刚构筒体，嵌固在基础中并传递全部风荷载。楼盖跨于外柱与井筒之间，没有中间柱。井筒的44根箱形截面柱子仅承受垂直荷载。
外骨架和立面：外柱的剖面不变，均为150x450m。与外柱连接的窗下墙为1.32m高的钢板。门厅标高以上12m处，三根柱子组合成一单基柱，柱间距3.05m，整个剖面尺寸为800800mm。
外柱的壁厚和钢号由下往上逐步变化，壁厚由12.5mm减到7.5mm，钢材的屈服点由70.0降到29.5kg/mm2。为保持楼盖平面不翘曲变形时，设计时使外柱在垂直荷载作用下产生的应力及应变，等于井筒柱内产生的应力及应变（软钢的屈服点为24kg/mm2）。外柱由于钢号的逐步变化而得到的强度储备，则用来承受风荷载。整个建筑高度采用设计风压220kg/mm2。建筑顶点的最大计算位移为28cm。
外骨架是用三层高的预制构件安装的。每个构件由柱子和窗下墙板连接而成。这些构件的重量随高度减轻，由22.3t到6.0t。构件安装时，交替错缝一层高，用高强螺栓连接。
柱子及窗下墙的外覆盖层为铝板。窗洞尺寸为1.980.48m，窗框内装青铜色防辐射热玻璃并用氯丁橡胶垫圈嵌缝。用滚动刷自动擦窗，刷子沿安在柱外的导轨移动。
3、楼盖：组合楼盖由900mm高的钢筋桁架（间距2.04m，横向由次桁架联系）和在多槽压型钢衬板（永久性模板）上浇10cm厚的轻混凝土组成。桁架的斜腹板穿过钢衬板并埋在混凝土内，这就保证了混凝土与钢桁架的共同工作。楼盖的恒荷为50kg/m2，作用荷载为488kg/m2。
每层楼盖由跨于井筒及外柱间的32块预制构件组成。构件有两种规格：沿井筒纵边为18.36.0m；沿井筒横边为10.74.0m。用附加梁来加强四角跨间。
在楼盖梁与外柱之间装粘弹性减振器来消除风振。在楼板构件安装之前，将电缆、电话及空调管道组装在里面。
4、基础：岩层深22.5m，容许承载力为39kg/cm2。开挖面积为440000m2的地下室和基础时，采用90cm厚的钢筋混凝土隔墙，墙背锚定在四周地层中。柱基由两层格排组成，通过2.1m厚的混凝土底板将荷载传到下面的岩层上。
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这次撞击大楼的波音757飞机大约可载35吨燃油，波音767飞机可载51吨燃油，由于是从美国东部飞往西部的远程航班，所以飞机上的油箱估计装满了燃油。在起飞后这些飞机很快改变航线撞击纽约世界贸易中心大楼，机上燃油消耗很少，几乎将它们的满满一飞机油箱的优质航空煤油都撒到了大楼里，燃起了熊熊大火。
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。
北京时间9月11日晚20:45第一波飞机撞击世贸大楼的北部塔楼接近顶部的位置。由于这种波音757飞机所载燃油较少，加上撞击位置较高，上层压力较小，所以大火烧了很久，直到北京时间9月11日晚22:28：大火燃烧了1小时43分钟后世贸大楼北部塔楼才倒塌。
北京时间9月11日晚21:03第二波飞机于撞击世贸大楼的南部塔楼。因波音767飞机所载燃油量大，加上撞击位置较低，上层压力很大，所以北京时间9月11日晚22:05：大火燃烧了1小时零2分钟后，后被撞击的南部塔楼反而率先倒塌，灰尘和残骸四处飞溅。
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。
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