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引子 据多家美媒24日报道，美国佛罗里达州发生的高层公寓倒塌事件已经导致至少3人死亡，且有99人目前下落不明，当地警方表示“可能是因为不同的原因”而失联，称目前仍处于初步阶段。此外当地官员称已经找到102人。 佛罗里达公寓倒塌之后的现场照片 法新社称随着救援铺开，失联人数可能会继续增加。这座迈阿密海滩附近的12层公寓倒塌于凌晨1点半左右，当地已经展开了大规模的人员搜救工作。据悉，这栋公寓中大多数居民为外国人，委内瑞拉、乌拉圭、巴拉圭等国已确认皆有公民在事故中失联，其中巴拉圭外交部称失联者中有一位是巴拉圭第一夫人的姐妹。 从视频看，倒塌的过程很迅速，那这是为什么呢？ 倒塌分析 作为结构工程师，那咱们来聊一聊倒塌的原因。 1）地震？ 地震对于房屋的安全性来讲，确实是极大的威胁。美国也是地震多发的国家，但美国的抗震设计相关的规范、技术很健全，各个州都有自己的注册结构工程师执照的制度，房屋的设计有严格的审查。 2020年4月22日，斯坦福大学教授Mark Zoback在《自然通讯》期刊上发表的文章，通过对全美2000多地质信息采集点的数据进行计算，编译出全美地质断层压应力分析图，结论是加州、德克萨斯州、俄克拉荷马州的地震风险较大。而佛罗里达州并不在其列。 另外，当地的媒体和地震台网的监测，也没有任何地震的相关报导。 所以可以排除地震的影响。 2）大风？ 一般说来风荷载，是仅次于地震作用的存在。当然，非地震设防区，或者超高层建筑，有时候风荷载起控制作用。 对风的研究，要数风电领域最为细致。不但涉及到风荷载，风洞试验，气弹耦合等等，对风频分布，风的中长期预测也有研究。 建筑设计中，除了极为重要的建筑，普通的房屋类一般也不做风洞试验，只是根据多年的统计数据，再按照房屋的设计使用基准期，给出基本风压数值。结构设计计算时，根据建筑的形体，建筑的节点高度，再行修正风荷哉的大小。最后，风荷载作为侧向力，施加于结构之上，结构的梁、柱等会有相应的相应，也就是准静态分析之下的内力（弯矩、剪力、轴力），根据内力和材料的截面、强度等等，完成承载力分析。 美国的规范肯定稍有不同，但其设计的内涵，肯定是一致的。 问题是，倒塌当天，并没有天气异常，没有大风、飓风等报道。 因此也可以排除大风的影响。 3）基础沉降？地基承载力问题？ 基础不牢，地动山摇。基础上承建筑，下依地基，是非常重要的存在。 地面以上的结构，一般属于结构工程师的范畴；地面以下的部分，是岩土工程师的范畴。 基础的沉降，是比较缓慢的过程。从图片来看，公寓的结构已经有些年头了，所以可以认为基础的沉降已经基本完成，达到稳定的状态。 另外，基础沉降一般的效果是引起墙体，楼板开裂，不会导致这么严重的倒塌问题。 又及，如果地基承载力不足，基础也会失效。但现场视频显示，公寓周边并未出现地面隆起失效的问题。 太沙基关于地基承载力的分析 故而，岩土工程师表示，倒塌和基础无关。 4）装修破坏了底部支撑立柱？ 底部的竖向支持体系，如果遭到破坏，房屋必然出现问题。轻则局部破坏，重则倒塌。 按照防连续倒塌的理论，即便拆除局部的立柱，房屋会有局部的破坏，但不至于发生全局性的整体垮塌。 现场的情况未作实地调查，此条意见姑且存疑。 5）超载？美国面包渣工程？ 人的居住环境，必然有很多家具，书籍等等，这些荷载，在结构设计中归为可变荷载，因为不知道实际会是多少。晚上所有人都回家了，吃饭的吃饭，泡澡的泡澡，活荷载处于最高的状态。 这时候，如果是正常设计的结构，即便超载一点，也不会有倒塌的问题。 但是，如果房屋施工时质量堪忧，材料强度也不达标，那就存在极大的隐患。因为荷载和承载力需要达成平衡，荷载稍高了，承载力跟不上，天平必然失衡。 从现场图片看，结构倒塌之后，基本都酥烂了，真是面包渣工程了。 此条存疑。 6）爆破？ 如果底部立柱，同时多个失效，结构必然立马倒塌。能同时失效的唯一可能，就是有人搞破坏。 某定向爆破的图片 爆破的可能，需要当地警方来核实了。现场清理之后，会有一些蛛丝马迹，真相总能大白于天下的。 结论：面包渣工程+底部多个立柱失效。 怎么失效的，看过几天的新闻吧。 愿逝者安息，生者足以诫之。 感谢阅读 |
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