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1. 911事件中双子塔只是被撞了顶部，为什么整座大楼会坍塌，不是应该只是崩塌顶上的那一部分吗？

911***中双子塔只是被撞了顶部，为什么整座大楼会坍塌，不是应该只是崩塌顶上的那一部分吗？

9月11日，世界贸易中心的双子塔撞倒在地上时，它的许多结构工程师都惊呆了。从某种意义上说，每个人都已经知道9月11日发生的事情：劫持的飞机轰炸了高塔，燃油箱的破裂引发了一场极热的大火，削弱了建筑物的结构钢并导致贸易中心的惨败。

专家表示，这样的破坏没有建筑物能够幸免于难。但是事情并非如此简单。没有人能权威地解释为什么第一世界贸易中心可以站立1小时40分钟，而第二世界贸易中心在撞击后仅56分钟就坠落在地。

另一个谜团是为何即使双塔的火和钢铁倾泻而下，甚至从其外立面剥落了大块，附近的较小结构仍保持站立？如果贸易中心的原始建筑师和工程师能做些不同的事情，能够挽留更多的生命损失吗？根据目前的估计，那次事故造成了超过3,300名受害者。

倒塌过程像“千层饼”

专家们在评估双子塔倒塌过程时，***设可能有这一种方式发生：由于火热，地板桁架会下垂，而由于桁架与立柱之间的连接较弱，桁架可能会断裂。桁架的重量会掉到下面的地板上，危险地增加其负荷。同时，***柱将没有侧向支撑，从而导致它们弯曲并向外飞行。在每种情况下，一层楼都将“薄煎饼”叠放在另一层楼上，而从上面来的重量会使整座建筑物倒塌。唯一的区别是哪个元素最先掉落——是地板还是圆柱。

过热火导致结构钢融化

在双子塔结构中，是分别由紧密间隔的周长钢柱“管”支撑，形成一个类钢性盒子。这与更典型的建筑形成对比，在该建筑中，柱子和梁的内部保持架支撑着非承重的外部“幕墙”。

还有，这些塔的结构系统是性价比高的类型，因为它使用的钢较少，花费的时间也较少，在其他建筑物中其实也不是很常见。

在另一项创新中，轻型钢桁架（而不是较重的钢梁）支撑建筑物的地板，并将周边柱连接到每个建筑物核心的钢柱。最后，用一对螺栓（而不是多个螺栓）将每个桁架单元连接到每个周边柱和芯柱。

而就是正好这种设计结构，给飞机撞击的严重程度提高埋下了伏笔。

首先，大概率是飞机的严重撞击导致喷洒在双塔结构钢上的防火材料消失了，这一结果会使钢更容易着火。

而且飞机强烈地撞击和喷气燃烧的高温，这不是普通常见的1,100至1,800华氏度的大火，而是喷气燃料引燃并达到至少2000华氏度的过热火，足以削弱摩天大楼的结构钢到崩溃的地步。

而在事后也证明了这件事情超出***的预料，他一开始也以为只会崩塌顶上的那一部分而已，没想到把整座双子塔给轰塌了。

简单地说就是由于纽约双子塔承受不了极高的温度而坍塌。

2001年9月11日上午8时45分，一架美航波音767型的11号班机的起飞重量达160吨，直接撞击纽约世贸中心北塔。约18分钟后，又一架联合航空175号班机，机型为波音757型，起飞重量为100吨的飞机，几乎拦腰撞击南塔。北楼被撞处以上的楼层里的1344人没有任何逃生办法。175号班机的撞击比11号班机偏离，因此还有一处楼梯可以使用，但是在南塔坍塌前，只有少数人侥幸脱逃。在大火燃烧56分钟后，南塔坍塌。北塔则在燃烧了102分钟后坍塌。

这两款飞机的速度约为1000千米/小时，也就是约277.8米/秒。则北塔所承受的动量=mv=44448吨 ·米/秒，而南塔所承受的动量则为27780吨 ·米/秒。这相当于1000吨烈性***的当量。然而双塔在遭遇撞击后，尽管两架飞机都几乎没入其中，却没有出现顶层的倒塌，是其设计和材料的优势。

纽约世贸中心的双子塔表面上是日本建筑师山崎实设计的，但是在施工时却是按照1968年新起草建筑标准建设。法茨拉·卡恩发明的管状结构比支柱分布在建筑物内的传统设计允许更开放的层楼设计。双子塔的每边都有59个钢柱，地板与外墙的拱间通过粘弹阻尼器连接，每层的拱间传递剪应力，这些都使得建筑内的人减少震荡，一起分担横向力。在设计阶段，设计者确实考虑到了飞机因失事而撞击双子塔的可能性。1945年一架飞机就曾经撞进帝国大厦，设计者在设计之初，就把双子塔设计成能够承受当时最大的商务飞机波音707对塔的冲击力。

而双子塔的坍塌呈现出了类似爆破的形态，坍塌从楼体的中心垂直落下，而不是横向倒塌，可以看出是建筑结构的爆破而粉碎，无法支撑楼面的重量。世贸中心的边长为63.5米，呈正方形，则每层的建筑面积则为63.5*63.5=4032平方米。而如果除去墙体的厚度所占的面积，以及约一般大楼建筑面积达1/5到1/4的电梯井面积。也就是大约每层3000平方米的面积。而波音767机型的满载油量是45吨，而757机型则为30吨。

当30吨-45吨的燃油在飞机撞击双子塔后倾泻出来，在猛烈的撞击中迅速燃烧，足以将楼层的易燃易爆物品一起点燃。燃料产生的大火，使得楼层几秒内就能使温度升到1000℃到1200℃之间，所产生的热量使双子塔外露的钢材受到火蚀。

在高温中，轻型桁架楼盖系统开始下陷和变形。桁架与柱体之间的螺栓连接开始松动。在拉力的作用下，柱上的螺栓节点连接失去作用，连续三层到5层的端部锚板螺栓固定件被拉松，导致其他完整的外部箱型柱失稳。随后柱子开始出现摇晃，撞击面以上的楼层发生坍塌。

双子塔缺少一个中心的实心承重柱，通常，当一个建筑里应用了中央承重柱或者内部柱支撑时，会砌筑一堵墙，而双子塔则***用的是开放式楼面设置，无法实现缓冲阻挡效果。由于不能承受负荷，10到30个楼层像多米诺骨牌一样，一个接一个坍塌。大量的碎石就像锤击桩活塞锤在箱型格钩柱上，使得剩余的楼层都遭到破坏。

剩下的两侧***承重的钢柱也随之软化，双子塔共用钢材19.2万吨，数十层楼层估计至少有2万余吨的重量，加上办公桌椅以及其他杂物和人的重量则远不止这个数。撞击北塔的客机侧翼以45度角完全撞入，所以北塔是垂直坍塌。而南塔的撞入飞机虽然没有侧翼角度，但飞机机翼从里向外划破楼体一侧，撞击有点偏向楼体外侧，不是完全将楼面镂空，因此南塔坍塌时是略微以15度角倾斜坍塌。

在事后双子塔的废钢测试中，尽管发现钢材都涂有部分保护层，但却已经找不到一块完整的防火涂层。这说明在撞击中形成的强大气流吹走了钢材上的防火材料，一旦防火材料不能完全包裹钢材，就失去防火效果。而且防火材料知识简单的喷涂在钢结构的松弛铁锈上。若防火材料能够无死角地进行喷涂和保养，双子塔还可以维持更长时间才坍塌，争取更多的逃生时间。这又是一个细节没落实到位的悲剧。

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