
在911事件中,世贸中心双子塔受到飞机撞击后引发的大火,摧毁了大楼的结构支撑。撞击虽直接破坏了部分楼层,但真正导致建筑垮塌的关键在于火灾。飞机携带的数千加仑航空燃油在撞击中泄漏,流入多个楼层和管道井,引发大火。楼内的消防系统因故障无法有效应对,高温从内到外持续炙烤,钢结构逐渐软化,强度大幅下降。钢作为热的优良导体,火灾的影响远不止局部,普通建筑用钢材在300~400℃时强度迅速下降,到500℃左右,其强度仅剩40%~50%。航空燃油剧烈燃烧时,温度甚至达到1000℃,这足以使钢结构在未完全熔化的情况下软化。
被撞楼层首先塌陷,冲击载荷瞬间压垮下部楼层。随着塌落楼层的增加,质量和冲击力在重力作用下层层叠加,冲击载荷越来越大,形成了多米诺骨牌效应。最终,底部楼层的支撑被压垮,导致了整座大楼不可逆转的垮塌。
此外,世贸中心双子塔的钢结构设计并未充分考虑这种极端情况。虽然钢结构具备良好的耐火性能,但在这种规模的高温和长时间燃烧下,结构的承载能力急剧下降。钢结构的高温蠕变效应,使得原本坚固的支撑结构变得脆弱不堪,失去了抵抗重力和冲击的能力。
因此,911事件中世贸中心双子塔的倒塌,是由于飞机撞击引发的大火和高温,导致钢结构软化,强度下降,最终在重力作用下层层叠加,压垮了未燃烧楼层的支撑,才发生了无法逆转的垮塌。
这一事件凸显了建筑结构在极端条件下的脆弱性,以及消防系统在应对大规模火灾时的重要性。未来建筑设计和消防安全措施需要更加注重应对极端事件的综合防护能力。