纽约世贸双子塔曾是全球瞩目象征,9·11 事件后为何争论不断?

加拿大2025-10-03 11:07:54佚名

早些时候,纽约曼哈顿的世界贸易中心是全球最受关注的建筑群:两座超过415米、各有110层的超级高楼耸立在哈德逊河畔,构成了这座城市最显眼的 ,它们是纽约市民的荣耀,也代表了美国科技实力和经济地位的象征。

曾经的纽约世贸双子塔

这两栋狭长的建筑常被称作“双子塔”。美国东部时间2001年9月11日清晨,它们先后被飞机撞击,经过数小时烈火焚烧,在全世界观众的注视中倒塌,变成一片弥漫着烟雾的废墟。

9.11,世贸南楼遭到撞击

美国双子大厦_911世贸中心双子塔垮塌原因_世贸中心结构设计分析

9·11事件导致两千七百六十三人丧生,此事件引发了世界形势的重大转变,围绕世贸中心大厦倒塌的讨论持续多年未得到解决:一部分人认为,是飞机撞击导致建筑物结构受损;另一部分人则指出,是火灾的高温使钢材熔化;更有人断言,这是一次蓄意的爆炸破坏——他们声称,大楼倒塌时产生的巨大烟尘源自爆炸物的引爆,与飞机撞击无关。

世贸北楼轰然垮塌

世贸中心大楼究竟为何会坍毁?飞机仅撞向了建筑顶部约二十分之一的范围,整个结构却因此崩溃了。

1961年,纽约与纽泽西港口管理机构决议于曼哈顿南部兴建全球第一个世界贸易中心,第二年该机构选定日裔美国建筑师山崎美郎以及犹太裔建筑师罗斯父子合作规划,1964年山崎提交了整体设计蓝图。这座双子塔构思新颖且极具魄力,它以47根钢材与混凝土构筑出41米乘以27米的庞大电梯核心,又用236根高强钢柱形成外围护结构,建筑中心筒体与外墙之间不设立柱,仅靠轻型钢桁架连接,每层楼面则铺设了10厘米厚的水泥板作为地面基层。

双子塔楼面布局与结构

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山崎的设计方案优势十分突出:对于超高层建筑来说,它非常轻便;所有构件都能在工厂实现标准化生产,组装效率很高;能够有效控制建设费用。大量运用高强度的钢材和铝合金,并且把窗户的尺寸缩小到46厘米宽,让整栋建筑显得格外轻巧和挺拔,其中单座塔楼的整体结构重量大约为50万吨。

结构虽显灵便,却非脆弱不堪。纽约濒临大西洋,屡屡遭遇飓风侵袭,为抵御每秒225米的狂风,山崎打造的孪生楼体抗风能力达2千帕,承受的侧向压力高达五千吨。

9·11事件发生时,纽约天气晴朗美国双子大厦,阳光明媚,飞机撞击并未对塔楼的钢结构造成根本性破坏。这并不令人意外:波音客机的多数构件选用铝合金材料,只有机身底部的龙骨梁强度足以与世贸大厦外墙钢柱相提并论。由此可见,以700公里每小时的速度飞行的飞机,仅仅撞断了外墙部分柱子,大厦上部的重量便重新分布到了周边其它柱子上。

火焰从破碎的窗户喷出

飞机撞击并未对双子塔的核心承重构造造成损害,因此公众的注意力开始集中在大火之上,据称两架飞机在撞击前都载有高达九万升的燃料,航空煤油的密度为七七五,这意味着大约六十九吨极易燃的液体被倾倒进了建筑物内部,煤油燃烧时产生的高温熔化了钢铁,导致建筑物最终坍塌,这一过程看似合乎逻辑,但实际情况更为复杂。

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谈及火灾,很多人容易将温度和热量相混淆,事实上,尽管69吨航空煤油蕴含着庞大的能量,然而在露天环境中燃烧时,其温度并不会高到足以熔化金属,这种情况与你将煤气灶火力调至最大,火焰温度并不会因此加倍是相同的道理。

南楼垮塌瞬间

双塔燃烧时不断冒出浓密乌云,原因是楼内氧气不够,东西烧得不彻底,就算有大量燃料加上室内桌椅帮忙,也烧不到熔化钢铁要的1500度那么热,一般房子着火也就500到650度,但世贸中心因为混有飞机油,而且热量散失不多,现场温度或许能冲到900度这不能烤化钢铁,却能使钢铁的强度降低大约一半。

但这依然不是大楼垮塌的主要原因。

导致双子塔最终垮掉的,是山崎对于楼板的设计。

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楼板的轻巧设计引发多米诺骨牌效应

大楼内部不断有火势蔓延,安装在内外钢柱上的钢制楼板桁架被高温加热后发生形变,承担支撑功能的钢柱对这种形变产生阻碍,导致桁架在火焰炙烤中逐渐变形,并从角铁构件上松动,坠落至下一层楼面。由于火情同时波及紧邻的十层建筑,坠落的桁架数量持续增加,最终超过单层楼面所能承受的1300吨极限负荷,从而触发了连锁反应。

南楼顶部倾斜着往下砸

飞机撞击导致钢结构外层的防火保护被毁,大楼内部又缺乏自动灭火设备,且水源不足无法控制火势,火灾中心众多钢柱在高温持续作用下,其抗压能力下降一半,在上方多层建筑重量的巨大压力下美国双子大厦,这些钢柱开始变形并最终断裂,整栋建筑因此于十秒内彻底坍塌,最上层楼板接触地面时的速度高达每小时两百公里。

世贸塔楼垮塌过程

最后我们做一个简单回顾:

纽约世贸中心的双座大厦遭遇飞行器撞击后整体坍毁,其崩塌并非源于无法承受强大的外力作用,也不是因为烈焰熔化了建筑钢材,更不是由于事先安置了爆炸装置。导致双子塔最终倒塌的关键因素,在于它们采用了相对单薄的建筑构造体系。

你或许会好奇那些飞扬的尘埃源自何处,须知大厦的每一层都铺设着轻质水泥板,而钢结构的外壳又覆盖着大量的耐火石棉,这些材料在巨大的挤压下便会化作细小的颗粒。

山崎因此没受到责备,因为他构思了两个令美国人自豪的建筑,却没料到这两座楼有朝一日要抵御满载燃料的飞行器,9·11事件后,全球在兴建巨型高楼时,或许会格外关注如何防范空中攻击,但保障民众安全的关键,绝非少数几个建筑师的功劳。

#911 20周年#

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