由格雷戈里·哈维尔
2016年9月11日是美国遭受恐怖袭击15周年纪念日。其中包括一架飞机故意以巡航速度撞向弗吉尼亚州阿灵顿的五角大楼;以在宾夕法尼亚州尚克斯维尔的飞机坠毁而告终的未遂袭击;以及故意以巡航速度冲向纽约曼哈顿世贸中心双子塔的两架飞机。
对美国社会的影响，包括数以千计的平民生命的丧失;数百名消防人员、急救人员和执法人员的个人牺牲;“它可能在这里发生”的新认识是如此伟大，以至于它的影响至今仍能感受到。除了每年纪念这些事件外，我们还应继续讨论这些事件是如何以及为什么发生的，以及我们可以做些什么来防止未来再次发生。
世贸中心的双子塔是由专业建筑师和工程师设计的，能够承受飓风级的大风，以及以着陆接近速度(通常低于200英里每小时)飞行的波音707客机的冲击。这些标准是基于计算的实际影响,依靠“b - 25轰炸机,正准备降落在纽瓦克国际机场(NJ)周六,早上7月28日,1945年,但其飞行员成为雾迷失方向,撞到帝国大厦的北墙在79层上的雕塑。这架飞机坠毁导致大楼多层起火，火势花了几个小时才得到控制。然而，结构损坏并不严重，因为结构的质量，其钢结构框架由砖石和混凝土保护，并进行了修复，而其余的建筑仍在使用。
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劫机者恐怖分子撞向世贸中心的飞机是波音767商用客机，造成的冲击力比世贸中心的设计冲击载荷或B-25对帝国大厦的实际冲击要大很多倍。以下是三架飞机的比较:
- B-25轰炸机由两台14缸气冷径向发动机提供动力。一架波音707由四个喷气发动机提供动力。波音767由两个喷气发动机提供动力，其推力是707的四个发动机的两倍。
- 一架B-25轰炸机长53英尺(16.15米)，翼展67.3英尺(20.6米)，波音707飞机长136英尺(41.25米)，翼展131英尺(39.9米)，波音767飞机长201英尺，翼展171英尺。
- 一架B-25轰炸机空载重量为19,500磅(8,855公斤)，最大起飞重量为35,000磅(15,910公斤)。一架波音707飞机的空载重量为103,145磅(55580公斤)，最大起飞重量为222,000磅(100,800公斤)。一架波音767空载重量为229,000磅，最大起飞重量为45万磅。
- 波音767的燃料容量为24140加仑(91,000升)，是波音707的两倍多，是B-25轰炸机的五倍多。
- B-25轰炸机的巡航速度为每小时230英里(每小时370公里)，着陆接近速度低于每小时100英里。波音707和767飞机的巡航速度为570英里/小时(851公里/小时)。
撞击世界贸易中心双子塔的飞机重量增加了百分之百，携带的燃料增加了百分之百，飞行速度也超过了百分之百，这些飞机的设计初衷是要承受这些飞机的撞击。结构钢在飞机撞击点被刺穿并撕裂。在图1中，沿左边边缘的数字表示楼层，而沿顶部边缘的数字表示建筑结构平面图上的列线。
(1)由国家标准与技术研究所(NIST)提供9/11报告。
图2为左侧的楼层布局样本，包括建筑的中心核心部分，包括公用设施追逐场、楼梯和电梯;右侧为楼层组团服务的快速电梯和本地电梯的布置。
(2) NIST 9/11报告。
请注意，虽然建筑的外部表皮是用结构钢板和螺栓连接在一起的柱子，但所有的内部隔墙都是用钢钉和石膏板或更厚的石膏板围合楼梯和电梯井。石膏干墙板具有显著的防火性能，前提是在火灾发生前它不会受到机械损伤。同样值得注意的是，地板是在波纹钢板上浇筑的混凝土，由钢筋搁栅支撑，并喷涂了类似于照片3中的防火绝缘材料。该材料具有显著的防火性能，前提是在火灾发生前，该材料没有被移走、脱落或被撞击毁坏。
(3)作者摄影。
被点燃的喷气燃料所形成的火球软化并削弱了未受损的钢结构，再加上倒塌的结构所产生的力量，将钢结构挤压扭曲成无法辨认的形状。在图4中，模板字母和数字指的是柱线和楼板号码，该结构构件的制作。
(4) NIST 9/11报告。
受影响的建筑是用经过验证的原则和连接方法设计的，包括轴向载荷的概念列(列上的负载进行直接向下从负载通过轴或者中心列或承载墙的根基和地球下面)和简单的螺栓连接的每层桁架梁、墙通道,或列。图5显示的是柱、大梁和钢筋托梁之间的标准双螺栓连接，这种连接方式从铆接连接被螺栓取代以来一直在使用，一直到世贸中心建筑群的建造，直到今天。新建筑的钢结构框架，无论是低层还是高层，仍在设计这些连接。
(5)作者摄影。
就连大量使用钢筋混凝土建造的五角大楼，也在一次类似的撞击中，部分建筑遭受了严重破坏，火灾需要几天时间才能控制住。
世界贸易中心的恐怖袭击和倒塌的建筑物引发的一些问题，即使经过分析和重建，也没有得到明确的答案，例如:
- 有多少楼层桁架被飞机的撞击摧毁或移位?
- 有多少层桁架因为火灾而倒塌?
- 在2001年9月11日之前，有多少防火绝缘材料已经消失了?
- 有多少防火绝缘材料被飞机撞击而脱落?
- 在结构倒塌前，有多少中心核心柱被损坏或破坏?
- 哪些损坏的结构构件(楼层、周长柱、中心核心柱)是结构倒塌的主要原因，哪些是次要原因?
其他问题仍在讨论中，即使在15年后也没有明确的结论，包括下列问题:
- 轻型桁架将来应该用于高层建筑吗?
- 防火喷雾是否应该更仔细地检查，包括使用前、使用中和使用后?
- 喷涂防火材料是否应该更能抵抗机械损伤?
- 任何建筑都应该像世贸中心一样不受州和地方建筑和消防法规的限制吗?
- 消防部门在设计、建造和检查新建和现有建筑时应该扮演什么角色?
- 在未来建筑和消防规范的发展以及建筑师、工程师和规范开发者的防火原则教育中，消防服务应扮演什么样的角色?
有关这些事件的更多信息，以及对这些事件和结构崩溃的重建，请在互联网上搜索“世贸中心倒塌”和“911 -2001”。
要查看国家标准与技术研究所的报告，请访问https://www.nist.gov/engineering-laboratory/final-reports-nist-world-trade-center-disaster-investigation。
除了每年纪念这些事件外，我们还应该对那些在那天失去生命的人进行持续的讨论，讨论这些事件是如何发生的以及为什么会发生，以及我们可以做些什么来防止未来再次发生，包括促进建筑设计的变化，以确保居住者的安全。
我们不能自满，认为自己就像闪电一样，一旦被击中，就不会再被击中。雷击确实不止一次发生在同一地点，恐怖分子可以而且很可能会把他们的战争带到我们的家里。
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格雷戈里·哈维尔是伯灵顿市(WI)消防部门的成员;退役副局长、培训官;他在消防部门工作了35年。他是威斯康辛认证的二级消防教练、二级消防官员和消防检查员;在Gateway技术学院担任消防服务课程的兼职讲师;Scherrer Construction Co.， Inc.安全总监。哈维尔拥有圣诺伯特学院学士学位;拥有35年以上设施管理和建筑施工经验;并在FDIC上过课。
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