世貿大廈破壞分析研究報告

美國世貿大廈破壞分析

世貿大廈破壞分析世貿大廈慘遭毀滅的大致過程世貿大廈與波音飛機的基本狀況世貿大廈倒坍破壞的主要緣由世貿大廈破壞引出的主要觀點一、世貿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場一片廢墟人員傷亡和財產損失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、世貿大廈與波音飛機的基本狀況紐約世界貿易中心（常簡稱世貿中心、世貿大廈、世貿大樓）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，接受鋼結構，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，其塔樓結構是“框架筒體系”結構中最知名的典例。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，世貿中心地下建筑層有4層被炸穿，彈坑達30米寬。世貿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構，機身接受全金屬半硬殼式破損平安結構，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構，垂直尾翼為三梁雙室抗扭盒形結構。波音767飛機接受懸臂式下單翼鋁合金破損平安結構。機身接受一般鋁合金半硬殼式結構，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構。

表1波音飛機技術數據表

三、世貿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：軟化結構主體，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)域的鋼結構完全破壞，爆炸的強力沖擊波和破片的高速飛射使塔樓結構進一步的損壞。爆炸沖擊波以應力波形式在塔樓結構中向下傳播，產生偏心應力，造成局部結構屈服失穩(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：軟化結構主體，導致頂部塌落爆炸破壞，結構開裂，燃油擴散，火勢擴散，高溫燃燒。航空燃油及大廈內部可燃物體燃燒，中心火區(qū)溫度將高達2000℃左右。依據防火設計規(guī)范，假如結構設計的平安系數為2.0，結構在高溫時的實際承載極限約為常溫下材料強度的40%，結構失穩(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，結構溫度達到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，鋼結構就失去承載實力。

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)主體結構的軟化，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。下部結構在高溫作用下，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，紐約世貿大廈47層高的7號樓倒塌。世貿大樓作為一個整體，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《軍事大辭?！罚窢幨菙硨﹄p方為了確定的政治、經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成對美國的重大威逼，并有可能成為國際戰(zhàn)略力氣的構成要素。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構，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。世貿中心地下結構完好。世貿中心地下有7層，包括購物中心、鐵軌、電線、電話線和下水系統(tǒng)。雖然世貿中心姊妹樓已經倒塌，但是其地下結構防震減災效果顯著，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

曾經是全球最高建筑的美國紐約世貿中心，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，因人心惶惶而關閉，停止運用。超高層建筑在遇到突發(fā)事務時