世貿(mào)大廈破壞分析研究報告

美國世貿(mào)大廈破壞分析

世貿(mào)大廈破壞分析世貿(mào)大廈慘遭毀滅的大致過程世貿(mào)大廈與波音飛機的基本狀況世貿(mào)大廈倒坍破壞的主要緣由世貿(mào)大廈破壞引出的主要觀點一、世貿(mào)大廈慘遭毀滅的大致過程美國航空公司波音767型客機從波士頓飛往洛杉磯，載有92位乘客，8點45分撞擊北樓；聯(lián)合航空公司波音757型客機從波士飛往洛杉磯，載有65位乘客，9點03分撞擊南樓。10時南樓發(fā)生整體垂直倒塌，10時28分北樓也發(fā)生整體破壞，這兩座曾經(jīng)是世界上最高建筑的標記性建筑物不復存在。飛機撞擊爆炸后，大廈內(nèi)很多人無法忍受大火和濃煙的熏烤，爬出窗外，有的甚至跳樓墜落。連續(xù)倒塌相擁而泣逃離現(xiàn)場一片廢墟人員傷亡和財產(chǎn)損失10月11日，美國官方宣布“9.11”事務中有5393人失蹤，紐約失蹤4776人，442人被確認為死亡。美國保險公司安邦集團評估認為此次事務造成全球經(jīng)濟損失高達一萬億美元，僅美國資本市場將損失一千億美元。二、世貿(mào)大廈與波音飛機的基本狀況紐約世界貿(mào)易中心（常簡稱世貿(mào)中心、世貿(mào)大廈、世貿(mào)大樓）位于紐約曼哈頓鬧市區(qū)南端，雄踞紐約海港旁，曾是世界上最著名的一組高層建筑群。世貿(mào)大廈由2座并立的塔式摩天樓、4幢辦公樓和1幢旅館組成，接受鋼結(jié)構(gòu)，其主樓呈雙塔形，塔柱邊寬63.5米，用鋼7.8萬噸，樓的外圍有密置的鋼柱，墻面由鋁板和玻璃窗組成。北樓417.24米，南樓415.41米，其塔樓結(jié)構(gòu)是“框架筒體系”結(jié)構(gòu)中最知名的典例。1993年2月26日星期五下午12點18分，紐約世貿(mào)中心姊妹樓1號大廈下面樓層地下停車場曾發(fā)生過惡性大爆炸事務，世貿(mào)中心地下建筑層有4層被炸穿，彈坑達30米寬。世貿(mào)大廈在設計時可以抗拒波音707飛機的撞擊作用。波音757接受先進低油耗發(fā)動機,機翼為懸臂式下單翼，接受鋁合金雙梁破損平安結(jié)構(gòu)，機身接受全金屬半硬殼式破損平安結(jié)構(gòu)，機頭接受單曲面駕駛窗風擋，削減阻力和噪聲，水平尾翼為一般輕合金抗扭盒形結(jié)構(gòu)，垂直尾翼為三梁雙室抗扭盒形結(jié)構(gòu)。波音767飛機接受懸臂式下單翼鋁合金破損平安結(jié)構(gòu)。機身接受一般鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu)，由蒙皮隔框和縱向桁條組成，按破損平安準則設計。尾翼接受懸臂式破損平安鋁合金和鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)。

表1波音飛機技術(shù)數(shù)據(jù)表

三、世貿(mào)大廈倒塌破壞的主要緣由1、飛機的高速撞擊：導致樓層破壞，引起油箱爆炸2、油箱的強力爆炸：擴大破壞范圍，導致燃油擴散

3、燃油的高溫燃燒：軟化結(jié)構(gòu)主體，導致頂部塌落4、頂部的突然塌落：引起連鎖坍塌，導致整體破壞5、基礎的承載失衡：打破受力平衡，導致鄰樓倒塌

波音飛機飛行速度可達每小時1000公里。波音757和767飛機自身重量分別為64噸和80噸，載重約20噸，燃油30-50噸，總重量超過100噸。波音757和767飛機的翼展分別為38.05米、47.57米，而塔樓立柱間距63.5米。1、飛機的高速撞擊：導致樓層破壞，引起油箱爆炸

2、油箱的強力爆炸：擴大破壞范圍，導致燃油擴散波音757飛機可載約35噸的燃油，波音767飛機可載燃油51噸。撞擊爆炸產(chǎn)生的能量相當于2萬公斤的黃色炸藥，通常摧毀50層的大樓只需800公斤黃色炸藥。爆炸使爆心區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)完全破壞，爆炸的強力沖擊波和破片的高速飛射使塔樓結(jié)構(gòu)進一步的損壞。爆炸沖擊波以應力波形式在塔樓結(jié)構(gòu)中向下傳播，產(chǎn)生偏心應力，造成局部結(jié)構(gòu)屈服失穩(wěn)。這種作用將傳遞至塔樓基礎，對基礎也將造成很大的影響。3、燃油的高溫燃燒：軟化結(jié)構(gòu)主體，導致頂部塌落爆炸破壞，結(jié)構(gòu)開裂，燃油擴散，火勢擴散，高溫燃燒。航空燃油及大廈內(nèi)部可燃物體燃燒，中心火區(qū)溫度將高達2000℃左右。依據(jù)防火設計規(guī)范，假如結(jié)構(gòu)設計的平安系數(shù)為2.0，結(jié)構(gòu)在高溫時的實際承載極限約為常溫下材料強度的40%，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時的臨界溫度約為5500C。鋼材有一個致命的弱點，就是遇高溫變軟，丟失原有的強度。假如一旦發(fā)生火災，結(jié)構(gòu)溫度達到300℃以后時，鋼筋就起先軟化，強度漸漸下降，等達到750℃左右時，強度降為零，鋼結(jié)構(gòu)就失去承載實力。

高溫應力-應變曲線應變3000C7500C溫度強度應力200C應力-應變曲線4、頂部的突然塌落：引起連鎖坍塌，導致整體破壞

撞擊、爆炸和燃燒區(qū)主體結(jié)構(gòu)的軟化，導致了頂部樓層的突然塌落，并以沖擊載荷的形式突然下坐。下部結(jié)構(gòu)在高溫作用下，材料強度也大大降低，在頂部樓層的重壓下，連鎖坍塌，形成“多米諾骨牌效應”，最終導致整座大樓的毀滅。5、基礎承載失衡：打破受力平衡，導致鄰樓倒塌

北京時間9月12日5點20分，紐約世貿(mào)大廈47層高的7號樓倒塌。世貿(mào)大樓作為一個整體，地基全部相連，南樓北樓相繼坍塌，對基礎造成猛烈的沖擊作用。世貿(mào)大廈倒塌后，打破了基礎的受力平衡，引起基礎持續(xù)變位，導致四周建筑的傾斜倒塌四、世貿(mào)大廈破壞引出的主要觀點1、恐怖活動首次與斗爭劃上等號北京時間9月12日22點45分（美國東部時間9月12日上午10時45分），美國總統(tǒng)布什在國會發(fā)表遭遇恐怖攻擊后的第四次講話，正式宣布這次恐怖活動是“斗爭行為”，美國將對這個事務追查原委，對恐怖分子決不姑息縱容，不管他躲在哪里。在美國防部長拉姆斯菲德的陪伴下，9月12日布什視察了被炸的五角大樓。依據(jù)《軍事大辭?！罚窢幨菙硨﹄p方為了確定的政治、經(jīng)濟目的而進行的有組織、有支配暴力行動，是人類社會發(fā)展到確定歷史階段的特殊社會現(xiàn)象，是階級和階級、民族和民族、國家和國家，政治集團和政治集團之間沖突斗爭的最高形式，是政治通過暴力手段的接著。9.11恐怖事務的攻擊方式是前所未有的，造成的破壞也是史無前例的，從所攻擊的目標和對國家所造成的破壞和災難分析來看，它已經(jīng)達到甚至超過了斗爭效果，是第一起可以稱得上斗爭的恐怖事務。它原委是不是斗爭？各家評說不是特殊一樣，但是，它是目前為止人類歷史上最大的恐怖事務，這是毫無疑問的。2、恐怖組織首次向美國公然挑戰(zhàn)非國家主體的某個組織在全球化的背景下足以構(gòu)成對美國的重大威逼，并有可能成為國際戰(zhàn)略力氣的構(gòu)成要素。這一次恐怖攻擊目標干脆對準了美國國家象征的金融商業(yè)與軍事要害目標—世界貿(mào)易中心和國防部，是恐怖組織首次向一個國家發(fā)出挑戰(zhàn)。3、重大經(jīng)濟目標首次遭恐怖摧毀

近年來世界發(fā)生了七起重大的恐怖活動：①美國紐約世貿(mào)中心爆炸案。②法航客機被劫事務。③東京地鐵“沙林”毒氣事務④美俄克拉荷馬城爆炸案⑤沙特美軍基地爆炸案⑥亞特蘭大奧運公園爆炸案⑦美駐東非使館爆炸案。美國紐約世貿(mào)中心遭恐怖份子攻擊，是人類歷史上最大的恐怖事務，是一個國家的重大經(jīng)濟目標第一次被恐怖活動徹底摧毀。4、再次證明地下工程的作用不行替代恐怖事務發(fā)生后，美國副總統(tǒng)切尼快速轉(zhuǎn)移到白宮下面最深的防護設施—“總統(tǒng)緊急運作中心”。該中心是一個管狀地下結(jié)構(gòu)，按抗核爆炸要求設計。布什總統(tǒng)留在歐法特（Offutt）空軍基地，歐法特有一個極為完備的戰(zhàn)略指揮通訊中心，可以對全球的美軍進行作戰(zhàn)指揮。世貿(mào)中心地下結(jié)構(gòu)完好。世貿(mào)中心地下有7層，包括購物中心、鐵軌、電線、電話線和下水系統(tǒng)。雖然世貿(mào)中心姊妹樓已經(jīng)倒塌，但是其地下結(jié)構(gòu)防震減災效果顯著，保存完好，達到了設計的預期目標和要求。5、再次證明超高層建筑不是最佳選擇

曾經(jīng)是全球最高建筑的美國紐約世貿(mào)中心，被恐怖活動首選定為攻擊目標，突然之間，高度成了不堪一擊的主要緣由，盡管摩天大樓不會因此而絕跡，但這次事務必將對盲目追求超高層建筑的心理產(chǎn)生巨大的沖擊和影響。世界最高建筑物馬來西亞的雙子座大廈，在美國恐怖事務后，因人心惶惶而關(guān)閉，停止運用。超高層建筑在遇到突發(fā)事務時