议场 | 这些建筑师没好好学结构力学，然后楼就塌了….

建筑生们，学期过半，

没记错的话这学期上的是结构力学1吧。

这么一提，

是不是也勾起了许多职场建筑师们的回忆呢？

当年在学校，

多么怨恨结构力学。

因为上课枯燥，考试还难，

绝对是补考率最高的一门课，

没有之一。

然而，今天的几个楼塌塌的案例，

希望大家看完能明白，

对结构知识的掌握，

也是成为一个好建筑师的必要条件。

资料整理：微光

编辑：微光/张佳楠

以下为正文

1.花旗大楼（Citicorp Center）

位于纽约的花旗大楼（Citicorp Center），无论从建筑的美感、结构设计的专业角度、以及Engineering Ethics方面都值得一说。

先看看外形，远远看去花旗大楼最显眼的就是倾斜的顶部，45°角的大斜面也算是纽约街头比较有辨识度的了。

纽约花旗大楼，图片来源于网络

但是让我们往下看：

纽约花旗大楼底部，图片来源于网络

底下的柱子，不在传统意义上的四角，而是在中点。原因是要从上图左下角的老房子说起。花旗大楼的选址，与旁边的教堂有一点的冲突，教堂不能动，但允许你在上面的空间盖楼。负责花旗大楼的建筑设计师是Hugh Stubbins，但更重要的角色是结构设计师William LeMessurier——一个天才结构师。

地面一角不让用，于是他把柱子设计在正方形四边的中间。然后设计出一套v字形的支撑体系。但这样的话就这栋楼就太轻了，扛不住风吹。因此，他又添加了一个400吨重的调谐质量阻尼器，这样就解决了高层建筑中普遍的抗风问题，以及减轻抖动。

纽约花旗大楼结构设计图，图片来源于网络

于是这个天才结构师这样一套设计，有新意的解决了小教堂所带来的一系列难题。总之一切相安无事一直到了1978年。

这一年，普林斯顿的一名本科生写毕业论文，题目是“Implications of a Major Office Complex: Scientific, Social and Symbolic Implications”，准备用花旗银行这个楼做案例，向LeMessurier的团队要来了一些图纸和数据。测算后，发现这楼在45°的风向下，其无法承受风速为每小时112公里的大风侵袭。

也就是说一阵台风这楼可能就塌了。学生百思不得其解之后，联系了LeMessurier团队的一个初级工程师，这名工程师否认了危险的存在。当然，这名初级工程师还是履行了自己的责任，将这件事告知了LeMessurier本人，但由于LeMessurier觉得设计之初已经考虑过了各个方向的风力负担，并没有发现什么异常，也没有引起足够的重视。

直到LeMessurier参与一个位于匹兹堡的项目时，施工方提出用螺栓代替焊接时，LeMessurier突然联想到路人甲学生的质疑。他想到这里心里咯噔一下，就急急忙忙赶回纽约进行了演算。

结果发现，当承受对角线方向的强风时，几个V字支撑钢梁所承受的力相当于设计值的两倍。这对于钢梁本身没什么，如果是焊接节点也没什么，但螺栓就受不了了。LeMessurier这下慌了，因为当时纽约飓风Ella即将登陆，人民群众的生命财产将会发生危险。

经过慎重的决定，LeMessurier及其团队，联合花旗银行，NYPD，红十字会等组织，完善了一个救援方案。但这一切是秘密进行的，公众、尤其是花旗银行里面办公的所有人员都不知情。与此同时，修缮团队也进驻大楼，以常规改建的名义，开始了修补工作。好在LeMessurier团队及时做好了结构修补，并且Ella也绕道而行，并未真正到达纽约，因而安全度过了当年的大风天。

所有这些，一直隐埋在秘密之中，直到一个叫 Joe Morgenstern的记者在一次聚会中无意听到，并且采访了LeMessurier本人。1995年，the New Yorker杂志刊登此事，让围绕在花旗银行的秘闻为外界知晓，并且BBC还特意做了一期纪录片来报道此事。

纽约花旗大楼，图片来源于网络

整个事件中诸多节点都是挺耐人玩味的：LeMessurier天才的设计方案避免了重新选址或者拆除教堂，让广大结构工程师开了眼，让人拍手叫好；然而建成之后，很快就被一个具有钻研精神的路人甲学生发现其无法承受大风侵袭；随后又被LeMessurier所重视，向所有市民隐瞒了这个消息，悄悄连续赶工多日完善了救援方案。

总之，花旗银行这个案例还是提醒我们一定要真正重视建筑结构，建筑师必须有一丝不苟的态度啊。

2.新加坡新世界酒店

1986年3月15日，位于新加坡实龙岗路305号的新世界酒店在一分钟内变成一片废墟，事故造成33人死亡、104人受伤，17人获救。

新加坡新世界酒店坍塌现场，图片来源于网络

新世界酒店处在一座六层高的名为联益大厦的楼房里，联益大厦的一楼是一家银行和一个10车位的停车场，二楼是一家夜总会，三楼至六楼是拥有67间房的新世界酒店。

在这一分钟之前，酒店其实是有持续2天的多处开裂的。第一天第一根柱子开裂，工作人员立即找工人修补了这一裂缝，并没有人重视这个问题。第二天化妆间里，一名女子正对着镜子化妆，镜子突然开裂，这个镜子其实是在一个关键的承重柱上的，可当时周末的舞会正在高潮，沉迷的人们怎能去探究镜子的开裂呢？到第三天上午10点依旧有柱子开裂，地下室甚至有碎石脱落。可是工人依旧只是修补，并没有考虑到酒店就要倒塌，更严重的问题在威胁楼内人们的安全。

终于在11点22分，越来越多的墙体开裂，碎石脱落，11点26分，整栋大楼都失控摇晃了，柱子断裂，墙体坍塌，用了不到一分钟的时间，大楼倒了下来，一场不可遏制的灾难降临。

新加坡新世界酒店，图片来源于网络

在这短短的一分钟内，大楼的建筑结构完全遭到破坏，几十人被困在重达几十吨的钢筋混凝土下面，这座曾被视为当地地标的大楼，顷刻成为一座混凝土的坟墓。

事后调查却好像一个难解的谜。调查组先后进行爆炸，建筑材料问题，地基不稳，或受损等事故原因的推测，都一一否定了了，找到真正的原因似乎有些困难。

但没有建筑物是无故倒塌的。

调查人员于是再次翻开了平面图，并一遍又一遍查看受损柱子的照片，又重复检查了制图员计算的大楼重量。结果，他们有了突破性的发现：这名制图员错得离谱！有两根极其重要的支柱，根本无法承受大楼自身重量，也就是说，自酒店建成起，不为人察觉的细微裂缝就在大楼里不断生长，茂盛，直到恶果长成，不可挽回的灾难轰然发生。

新世界酒店倒塌前后，图片来源于网络

其实在大楼倒塌前，不停有征兆在暗示，如果工作人员及时告诉有关而不是找工人一直仅仅做表面的修补，任何一个结构工程师都会对他说“你得疏散大楼里的人”，这一场灾难或许能够避免。

一个能站立15年的建筑物也不一定是一个安全的建筑物，这的确是一个值得深思的案例。

3.加拿大特朗斯康谷仓

加拿大特朗斯康谷仓，是建筑物失稳的典型例子，由于地基强度破坏而发生整体滑动。

加拿大特朗斯康谷仓倒塌前后，图片来源于网络

加拿大特朗斯康谷仓平面呈矩形，长59.44 m,宽23.47 m。高31.0m。容积36368 m3。谷仓为圆筒仓，每排13个圆筒仓，共5排65个圆筒仓组成。谷仓的基础为钢筋混凝土筏基，厚61cm，基础埋深3.66m。

谷仓于1911年开始施工，1913年秋完工。谷仓自重20000t，相当于装满谷物后满载总重量的42 5% 。1913年9月起往谷仓装谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布、10月当谷仓装了31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。结构物向西倾斜，并在24小时间谷仓倾倒，倾斜度离垂线达26°53ˊ，谷仓西端下沉7.32m，东端上抬端下沉7.32m，东端上抬1.52m。

1913年春事故发生的预兆：当冬季大雪融化，附近由石碴组成高为9.14m的铁路路堤面的粘土下沉1m左右迫使路堤两边的地面成波浪形。处理这事故，通过打几百根长为18.3m的木桩，穿过石碴，形成一个台面，用以铺设铁轨。

谷仓的地基土事先未进行调查研究。根据邻近结构物基槽开挖试验结果，计算承载力为352kPa，应用到这个仓库。谷仓的场地位于冰川湖的盆地中，地基中存在冰河沉积的粘土层，厚12.2m.粘土层上面是更近代沉积层,厚3.0m。粘土层下面为固结良好的冰川下冰碛层厚3.0 m，这层土支承了这地区很多更重的结构物。