国内外防连续倒塌设计思路概要

图三

我国也存在很多连续倒塌事件，如：湖南衡阳大厦特大火灾倒塌事件，石家庄特大连环爆炸事件和湖南邵阳“1.31”特大爆炸事件中居民楼的倒塌，广东九江大桥发生“船撞桥塌”事故中的桥面坍塌等。

美国土木工程师协会（ASCE）在《建筑或其它结构最小设计荷载》中将“连续倒塌”定义为：初始局部破坏从构件到构件不断传播，导致结构最终发生整体倒塌或与初始破坏不成比例的大范围的局部倒塌。

所谓“连续倒塌”是指结构由于 偶然荷载 作用产生局部破坏，进而造成相邻连接构件发生连续破坏，最终导致结构发生 大范围的局部倒塌 或者 整体倒塌 。上述几个事件，“偶然性”和“不成比例的破坏”是其共同特征，都是由于撞击、爆炸等偶然荷载的作用导致某一根结构构件失效，进而导致结构整体或大范围产生破坏。

“连续倒塌”产生的原因

具体分析其倒塌原因，罗兰公寓的结构体系为装配式混凝土板式结构，承重墙板和楼板全部预制，图四为公寓的墙板典型连接构造节点。各预制板之间的节点仅有齿槽灌浆相连而无钢筋连接，结构缺乏整体性和足够的 冗余度 ，当18 楼套间的外墙被炸飞后，结构没有足够的荷载传递路径，因此产生了连锁坍塌反应。

图四

俄克拉荷马州联邦大楼的倒塌的直接原因，则是由于爆炸炸断了结构底层的一根框支柱，导致相邻两根柱子受剪严重破坏，柱所支承的转换梁失效，从而转换梁上支承的柱子失效，上部楼板的塌落依次传递下去，最终导致结构整个立面的完全倒塌。

世贸中心大厦是由于飞机撞击后产生的巨大冲击破坏以及大火燃烧引起的高温导致钢材的软化，进而导致局部楼层的塌落，塌落冲击荷载一层层的向下传递，最终导致大楼轰然倒塌。从这次倒塌事故来看，虽然也是局部破坏最终导致整个大楼的倒塌，但是在遭遇如此巨大的飞机撞击而大面积破坏后结构尚能维持稳定，经过大火燃烧一小时后才倒塌，为灾害发生后的营救提供了宝贵的时间，可以说世贸中心双塔的结构己经表现出了良好的抗连续倒塌性能。