文 | 大航
編輯 | 大航
引言
2001年9月11日的早晨，紐約陽光明媚，沒有任何恐怖和悲劇的預兆，直到兩架滿載的客機被蓄意撞向世貿中心的雙子塔。
第一次撞擊後不到兩個小時，兩座大樓都倒塌了，扭曲的金屬和有毒的煙霧堆積成山。儘管有關於雙子塔如何倒塌的陰謀論。
科學和工程為這場災難如何發生提供了最好的證據；他們還提供了如何在未來避免這種災難的關鍵經驗。
論點：淺析雙子塔是如何倒塌的:科學和工程揭示了9/11的事實
可怕的創傷
這是一個如此前所未有的景象，如此創傷和可怕，你永遠不會忘記。世貿中心的標誌性建築——高1368英尺，是當時世界上最高的建築——被兩架客機故意撞向它們的衝擊力點燃。
第一次撞擊後不到兩個小時，南塔，然後是北塔，都開始坍塌。接下來發生的事情似乎不可理解:雙塔似乎正在瓦解。
一層一層地瓦解，直到剩下的只是兩堆冒煙的碎石，它們被壓碎並「壓扁」在原先的腳印上。
紐約市曼哈頓下城，2001年9月11日
噩夢般的撞擊、火災和倒塌的畫面，以及9/11事件中悲慘的生命損失震驚了當時的我們，直到今天仍然縈繞在我們心頭。
面對未知，我們尋求答案，並抓住原因來解釋這是如何發生的巨大謎團。
大樓上部結構的災難性破壞提出了迫切的問題:為什麼大樓會倒塌？為什麼他們這麼快就倒下了？為什麼毀滅看起來如此整齊的？
顯然，兩架飛機——每架飛機都裝載了9000多加侖的噴氣燃料——撞擊建築物的爆炸力引發了一連串的作用力。但是在廢墟下還隱藏著什麼答案呢？
尋找原因中的科學與陰謀
在缺乏明確解釋的情況下，陰謀論開始出現，最終合併成所謂的「9-11真相」運動，該運動理所當然地斷言，世貿中心1號樓和2號樓的毀滅和幾個小時後，46層的7號樓分解成燃燒的煙霧——被故意預設為「受控拆除」
要想獲得更合理的解釋，我們可以求助於科學家和工程師，他們研究同樣的事實，並對災難是如何發生的提出全面、真實的解釋，而不是依賴於似是而非的猜測和猜測。
在尋找答案的過程中，我們不僅會關注雙子塔，還會關注7號樓的破壞，這是當天事件中的「異數」。
世貿中心及其塔樓是如何建造的
1964年，當位於曼哈頓下城的世貿中心的計劃首次宣布時，關於工程和建築的新想法是許多討論的主題。事實上，這個項目是如此的創新，以至於它需要政府批准各種代碼差異。
首先，不同於標準的建造摩天大樓的方法，巨大的結構柱分布在整個建築的核心，塔樓的設計使用了獨特的 「周邊管」結構這使得建築的支撐轉移到了244根輕質但高強度的承重鋼柱上，這些鋼柱分布在每座建築的外側。
世界貿易中心北樓建築藍圖
為了支撐110層建築的內部樓層，建築工程師採用了「蛋箱」建築風格，沒有內部柱支撐的澆注混凝土樓層。
取而代之的是，通過每層下面巨大的桁架將核心與外圍連接起來，從而將樓層與外部支撐連接起來。
因此，大樓租戶可以在每層獲得大約一英畝的不間斷空間，而無需更常見的內部支撐柱——這在那個時代的摩天大樓中幾乎是前所未有的選擇。
這些設計元素也賦予了建築穩定性和前所未有的輕盈感。事實上，95%的建築體積只是開放空間；建築材料僅占建築質量的5%。
將承重任務轉移到244根外圍立柱提供了兩個特別重要的優勢:
這座建築的支撐力非常強多餘的因為如果一個或多個支架受損，存在許多柱來轉移承載任務；設計製造了結構彈回的；這些塔被設計成能夠吸收衝擊——甚至是飛機撞擊的衝擊——而不會破裂或崩潰。
然而，眾所周知，這些設計元素無法承受滿載乘客、貨物和高度易燃燃料的波音767飛機的撞擊。為了進一步挖掘，我們現在將研究雙塔的具體設計是如何幫助和(暫時)延緩它們自身的內爆的。
雙塔倒塌的兩個簡單原因
具有諷刺意味的是，正是這兩座大樓富有彈性的設計導致了它們令人震驚的迅速消亡。固定獨立樓層和外圍結構「管道」的桁架組合被證明無法承受巨大的衝擊力。
這種衝擊力將結構柱撕裂，隨後是在衝擊點上下蔓延的巨大而酷熱的火災。這兩起事件——飛機撞向建築物造成的損失，以及隨後由飛機燃料爆炸引發的火災——值得更仔細的調查。
首先，考慮 使用滿載的客機作為射彈。我們目睹了第二架飛機撞上南塔時發生的事情:它在幾乎沒有可見阻力的情況下炸開了大樓的外殼，消失在大樓的中心。
這造成了它撞上的所有承重柱的損壞和增加了所有剩餘完整柱子的應力。
除了將兩座建築的支撐轉移到它們完好的柱子的一小部分上之外，撞擊還破壞了原本用於保護塔樓鋼結構的防火材料。
他們還拆除了為防止火災在建築物內蔓延而安裝的防火干牆。失去這兩種保護使鋼材有可能在火災中失去抗拉強度。
對這些事件的兩項主要研究在911之後的幾年裡完成的。其中一項由聯邦緊急事務管理局(完成，並於2002年發表。國家標準與技術研究所進行了一項關於塔樓結構故障的獨立研究，並於2005年發表。
首先，是結構性的破壞。第二，是噴氣燃料爆炸引起的火球，每個塔里有將近10，000加侖的噴氣燃料。迅速蔓延的火焰立即吞沒了許多樓層，導致這些樓層的物品爆炸，並在迅速蔓延的大火中被燒毀。
世貿中心遺址，世貿大廈倒塌的地方
鋼是耐火的，但也有極限。因為大火估計燃燒了高達2000華氏度(1100攝氏度)，它們超過了鋼承受極端高溫的上限。
在這種情況下，鋼實際上不會熔化；然而，它確實會失去其拉伸強度，並且變得容易變形。
一旦地獄開始吞噬周圍的一切，鋼柱開始變得脆弱和畸形，支撐每層樓的桁架開始失效。對塔樓的最初衝擊切割了許多結構柱，導致上面的樓層開始與下面的樓層分離。
只有一點時間——南塔樓不到一個小時，北塔樓不到兩個小時 地板開始塌陷，一個在另一個之上，因為他們的支持了。
從那時起，看起來就像塔樓開始倒塌。無情的，破碎的過程是顯而易見的。
7號樓呢？
7號樓，也被稱為7號，是一座47層的建築，與世貿中心的塔樓相比相形見絀。這似乎是一個特例，因為它也倒下了，但沒有受到直接攻擊。在標誌性的雙子塔倒塌幾小時後，它也倒塌了。
7號的死亡開始被認為是特別可疑的。此外，事實上，中央情報局被揭露一直是該建築的秘密租戶，和陰謀論的人有一個場天。
對他們來說，這是「確鑿的證據」,表明崩潰實際上是預先計劃好的，是故意內爆的。如果一棟建築的毀壞是可疑的，那麼所有建築的命運也是如此。
火焰迅速蔓延到整個建築，吞沒其結構，削弱並導致建築結構支撐的熱膨脹。用...的話說 大眾力學然而，「即使沒有結構損壞，7號也會因火災而倒塌。
吸取的教訓:避免類似的悲劇
911系列襲擊——兩起發生在紐約市，一起發生在五角大樓，另一起結束於賓夕法尼亞州的一片田野——對美國來說是一個分水嶺事件，並導致國家精力的重新聚焦和針對未來恐怖襲擊的安全的重新優先化。
受這些文化和政策轉變影響的關鍵領域包括建築法規和標準，以及加固和保護非常高的建築物以防止類似的恐怖主義行為。
2005年關於襲擊的報告載有30項建議修訂建築法規和改善建築和建築安全的其他方面。
制定建築安全規範和標準的國際規範委員會(ICC)採納了NIST的建議。ICC接受了NIST的大部分建議，並在以下領域對法規進行了大量修改和改進:
新的電梯系統，用於緊急救援人員和建築物居住者的疏散。
高層建築的額外樓梯。
顯著改善的耐火性和防火性
更堅固的電梯井。
增強型建築應急通信系統。
一個例子包括增加了安全層是自由塔，這座1776英尺高的摩天大樓建在世貿中心的舊址上。這座建築於2014年11月開放，顯然是為了抵禦來自天空和地面的炸彈襲擊。
自由之塔
它坐落在一個185英尺高的混凝土基座上，基座上方矗立著一個堅固的混凝土核心，與倒塌的大廈的外圍管狀結構不同，它加強了中心，穩定並保護了建築的內部。
還增加了特殊的安全元素，包括用於離開大樓的更寬的樓梯，以及為緊急救援人員預留的特殊樓梯和電梯。
儘管我們盡了最大努力，但未來的襲擊仍有可能發生。我們最好的防禦(當然，不包括外交和軟硬實力)是利用工程創新和先進的建築技術實現戰略安全。
訴諸誇張的言辭、政治姿態和偏執的幻想沒有任何價值。