世贸大厦破坏分析研究

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1、美国世贸大厦破坏分析世贸大厦破坏分析世贸大厦惨遭毁灭的大致过程世贸大厦与波音飞机的基本情况世贸大厦倒坍破坏的主要原因世贸大厦破坏引出的主要观点一、世贸大厦惨遭毁灭的大致过程美国航空公司波音767型客机从波士顿飞往洛杉矶，载有92位乘客，8点45分撞击北楼；联合航空公司波音757型客机从波士飞往洛杉矶，载有65位乘客，9点03分撞击南楼。10时南楼发生整体垂直倒塌，10时28分北楼也发生整体破坏，这两座曾经是世界上最高建筑的标志性建筑物不复存在。飞机撞击爆炸后，大厦内许多人无法忍受大火和浓烟的熏烤，

2、爬出窗外，有的甚至跳楼坠落。连续倒塌相拥而泣逃离现场一片废墟人员伤亡和财产损失10月11日，美国官方宣布“9.11”事件中有5393人失踪，纽约失踪4776人，442人被确认为死亡。美国保险公司安邦集团评估认为此次事件造成全球经济损失高达一万亿美元，仅美国资本市场将损失一千亿美元。二、世贸大厦与波音飞机的基本情况纽约世界贸易中心（常简称世贸中心、世贸大厦、世贸大楼）位于纽约曼哈顿闹市区南端，雄踞纽约海港旁，曾是世界上最著名的一组高层建筑群。世贸大厦由2座并立的塔式摩天楼、4幢办公楼和1幢旅馆组成，

3、采用钢结构，其主楼呈双塔形，塔柱边宽63.5米，用钢7.8万吨，楼的外围有密置的钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成。北楼417.24米，南楼415.41米，其塔楼结构是“框架筒体系”结构中最知名的典例。1993年2月26日星期五下午12点18分，纽约世贸中心姊妹楼1号大厦下面楼层地下停车场曾发生过恶性大爆炸事件，世贸中心地下建筑层有4层被炸穿，弹坑达30米宽。世贸大厦在设计时可以抵抗波音707飞机的撞击作用。波音757采用先进低油耗发动机,机翼为悬臂式下单翼，采用铝合金双梁破损安全结构，机身采用全金属半

4、硬壳式破损安全结构，机头采用单曲面驾驶窗风挡，减少阻力和噪声，水平尾翼为普通轻合金抗扭盒形结构，垂直尾翼为三梁双室抗扭盒形结构。波音767飞机采用悬臂式下单翼铝合金破损安全结构。机身采用普通铝合金半硬壳式结构，由蒙皮隔框和纵向桁条组成，按破损安全准则设计。尾翼采用悬臂式破损安全铝合金和铝合金蜂窝结构。表1波音飞机技术数据表三、世贸大厦倒塌破坏的主要原因1、飞机的高速撞击：导致楼层破坏，引起油箱爆炸2、油箱的强力爆炸：扩大破坏范围，导致燃油扩散3、燃油的高温燃烧：软化结构主体，导致顶部塌落4、顶部的

5、突然塌落：引起连锁坍塌，导致整体破坏5、基础的承载失衡：打破受力平衡，导致邻楼倒塌波音飞机飞行速度可达每小时1000公里。波音757和767飞机自身重量分别为64吨和80吨，载重约20吨，燃油30-50吨，总重量超过100吨。波音757和767飞机的翼展分别为38.05米、47.57米，而塔楼立柱间距63.5米。1、飞机的高速撞击：导致楼层破坏，引起油箱爆炸2、油箱的强力爆炸：扩大破坏范围，导致燃油扩散波音757飞机可载约35吨的燃油，波音767飞机可载燃油51吨。撞击爆炸产生的能量相当于2万公斤

6、的黄色炸药，通常摧毁50层的大楼只需800公斤黄色炸药。爆炸使爆心区域的钢结构完全破坏，爆炸的强力冲击波和破片的高速飞射使塔楼结构进一步的损坏。爆炸冲击波以应力波形式在塔楼结构中向下传播，产生偏心应力，造成局部结构屈服失稳。这种作用将传递至塔楼基础，对基础也将造成很大的影响。3、燃油的高温燃烧：软化结构主体，导致顶部塌落爆炸破坏，结构开裂，燃油扩散，火势蔓延，高温燃烧。航空燃油及大厦内部可燃物体燃烧，中心火区温度将高达2000℃左右。根据防火设计规范，如果结构设计的安全系数为2.0，结构在高温时的

7、实际承载极限约为常温下材料强度的40%，结构失稳时的临界温度约为5500C。钢材有一个致命的弱点，就是遇高温变软，丧失原有的强度。如果一旦发生火灾，结构温度达到300℃以后时，钢筋就开始软化，强度逐渐下降，等达到750℃左右时，强度降为零，钢结构就失去承载能力。高温应力-应变曲线应变3000C7500C温度强度应力200C应力-应变曲线4、顶部的突然塌落：引起连锁坍塌，导致整体破坏撞击、爆炸和燃烧区主体结构的软化，导致了顶部楼层的突然塌落，并以冲击载荷的形式突然下坐。下部结构在高温作用下，材料强度

8、也大大降低，在顶部楼层的重压下，连锁坍塌，形成“多米诺骨牌效应”，最后导致整座大楼的毁灭。5、基础承载失衡：打破受力平衡，导致邻楼倒塌北京时间9月12日5点20分，纽约世贸大厦47层高的7号楼倒塌。世贸大楼作为一个整体，地基全部相连，南楼北楼相继坍塌，对基础造成强烈的冲击作用。世贸大厦倒塌后，打破了基础的受力平衡，引起基础持续变位，导致周围建筑的倾斜倒塌四、世贸大厦破坏引出的主要观点1、恐怖活动首次与战争划上等号北京时间9月12日22点45分（美国东部时间9月12日上午10时45分