力学告诉你双子塔为什么会顷刻坍塌！2001年当地时间10:05、10:28，美国纽约世贸中心大厦（双子塔）的南楼、北楼先后遭到波音767大型
客机的撞击。两座楼被撞后，被撞区域燃起熊熊大火。在燃烧56分钟后南楼倒塌，半小时后北楼也倒塌。两座楼的倒塌均为瞬间崩溃，坍塌至底。
现在20年过去了，但有关双子塔倒塌的原因、机理仍然众说纷纭，甚至有人认为是在楼内预埋了炸弹。负责调查的研究人员给出的答案是：因为世
贸双塔无法承受喷气燃料的热量，而撞击的两架飞机上，正好满载燃料，而撞击后的大火，导致建筑物主体发生了弯曲，而这也是导致世贸双塔倒塌
的主要原因。负责调查的研究人员的说法，与说“双子塔是被飞机撞了后倒塌”差不多，远不是科学的解释。科学的解释应该是从楼梯的构造、受力
等方面分析计算，给出大楼失效（破坏）的结论。两座楼的主结构均为钢材（不锈钢），笔者认为，双子塔被飞机撞后，对钢结构的影响可分为：1
、钢结构的高温蠕变波音767客机撞击后，除了造成大楼被撞区域的钢结构破坏外，其机内仍有60多吨（满载69吨）航空燃油。航空燃油的燃
点高达980℃，爆炸燃烧后产生的温度更高，高温（碳素钢超过450度、高合金钢超过550度）下钢结构会产生蠕变，钢材强度大大降低甚至
消失。大楼被撞后，航空燃油在大楼燃烧，大约一个小时后，被撞区域楼体钢结构发生高温蠕变，强度降低，从而无法支撑上部楼体重量，致使上部
楼体下落。上部楼体自由落体冲击上部楼体下落时，初速度Vo=0，末速度Vt=gh，其中g是重力加速度，g≈9.8m/(s^2)；h为
高度（m）。落到下部楼体上，对下部楼体造成巨大冲击，其冲量P=mgh，其中m为上部楼体质量（估计在数百万千克以上），冲击动量应在数
亿至数十亿kg·m/s。3、下部楼体钢结构压杆失稳双子塔分为南、北两楼，高度分别为417米和415米，楼层都是110层。飞机撞击的
部位，南楼是在78到84层之间，北楼是在94到98层之间。被撞后下部楼体仍然很高，估计应在300米至350米，双子塔的单边宽度为6
3米，与下部楼体高度之比约为1:5-6。因此，被撞后下部楼体的力学模型可视为细长杆，有理由确定：下部楼体在上部楼体下落巨大的冲力作
用下失稳、坍塌。下部楼体失稳的另一证明是其失效（破坏）形式：钢结构发生失稳破坏时，破坏速度极快，常常是一瞬间，且失稳的构件多呈扭曲
状，这些都从可以从双子塔坍塌时的图像资料以及残存的构件中得到证明。 |
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