提示:

“如果是建筑商給業(yè)主蓋房子，工程不完善，應該由建筑商自費修復?！?/p>

-"漢謨拉比法典"

“建筑物的意外死亡往往源于骨架，即結(jié)構(gòu)的破壞?！苯Y(jié)構(gòu)工程師在做初步設(shè)計的時候很有膽識，認為結(jié)構(gòu)倒塌是遙遠的事，保證結(jié)構(gòu)安全的系數(shù)很多，但整體失效概率極低。幸運的是，我們逐漸放棄了對結(jié)構(gòu)的恐懼。然而，由于結(jié)構(gòu)損壞而導致建筑物意外倒塌的情況從未停止過。

2004年5月，巴黎戴高樂機場2E航站樓屋頂突然坍塌，導致包括兩名中國公民在內(nèi)的4人死亡，3人受傷。機場設(shè)計師保羅·安德魯突然被推到了風口浪尖。經(jīng)過七年的規(guī)劃和建設(shè)，戴高樂國際機場于1974年開放。位于巴黎，是歐洲主要的航空空中心，法國主要的國際機場。擴建后，2E航站樓開放，但E50門附近的天花板很快倒塌。坍塌事故是由多種原因造成的，如安全系數(shù)設(shè)計不足、混凝土拱頂因彈性不足被金屬柱刺穿、裂縫削弱其結(jié)構(gòu)等。當時為了節(jié)約成本，整棟樓都處于使用極限。點擊此處免費下載施工技術(shù)資料

▲戴高樂國際機場

▲2001年10月戴高樂機場施工現(xiàn)場

▲事故現(xiàn)場

▲紅色為折疊部分

2E碼頭的結(jié)構(gòu)屬于非常規(guī)結(jié)構(gòu)，如下圖結(jié)構(gòu)模型所示。屋頂跨度26.2米，分為左、中、右三段。它由寬4m、厚300mm的彎曲混凝土板殼單元組成，殼上覆蓋玻璃屋頂。結(jié)構(gòu)不是純殼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)左右截面承受荷載作用下的彎矩較大，外側(cè)受拉。因此，設(shè)計者用鋼結(jié)構(gòu)加固混凝土殼體，并通過間隔開的撐桿將鋼結(jié)構(gòu)與混凝土殼體連接起來。整個結(jié)構(gòu)支撐著下框架的縱梁。

▲航站樓主體結(jié)構(gòu)模型

2E碼頭的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)適用性、混凝土徐變和溫度效應超出了現(xiàn)行規(guī)范的范圍。

▲混凝土外殼開口

屋架上有規(guī)律地開一些小孔，登機橋連接處開一些較大的孔，大大削弱了結(jié)構(gòu)的承載能力。2004年，事發(fā)前約1.5小時，航站樓巡邏人員首先發(fā)現(xiàn)屋頂有裂縫，一大塊混凝土剝落(在兩個直支柱之間)。然后混凝土板掉落，航站樓整體結(jié)構(gòu)坍塌，相鄰登機橋坍塌。

戴高樂機場2E航站樓在沒有明顯外部荷載的情況下突然倒塌。調(diào)查表明，結(jié)構(gòu)承載力儲備很低，分析中沒有計算整體溫度效應，詳細考慮了各種不利因素?，F(xiàn)在我們可以闡明結(jié)構(gòu)失效的過程:

混凝土裂縫是由混凝土殼體厚度小和鋼支撐應力集中引起的。同時，混凝土配筋不足或錯位加速了裂縫的形成。

在結(jié)構(gòu)建成后的兩年多時間里，隨著溫差的反復作用，裂縫蔓延，結(jié)構(gòu)損傷累積，承載力逐漸降低。事發(fā)時的溫度為4.1攝氏度，是當月最低溫度?！镜顾糠治挥谡麄€航站樓的中部，是溫度影響最大的地方?！?/p>

當裂縫發(fā)展到一定程度，混凝土部分剝落，鋼撐沖切殼體。

支柱丟失后，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)無法建立。外層鋼構(gòu)件失效，混凝土殼體的抗彎承載力不足以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導致彎曲失效。點擊此處免費下載施工技術(shù)資料

北結(jié)構(gòu)失效后，中屋頂?shù)臍すδ懿辉俪闪ⅰ＝Y(jié)構(gòu)沒有多余的傳力路徑，屋頂接連坍塌。

頂板垮落過程中，南側(cè)支架產(chǎn)生較大推力，導致支架從縱梁上脫落。

倒塌的結(jié)構(gòu)損壞了登機橋。

▲鋼支撐與混凝土殼體的連接節(jié)點

樂慕烈曾經(jīng)說過，“跳出通常的設(shè)計方法，要用10倍的努力，做10倍的調(diào)查研究，尤其是在大型項目上”。新的設(shè)計應該通過最新的理論和實驗研究結(jié)果來驗證。如果創(chuàng)新設(shè)計超出了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的極限，就應該對基本結(jié)構(gòu)理論持懷疑態(tài)度。我們提倡大膽的假設(shè)，但需要小心驗證。

此外，哈特福德體育館、羅馬尼亞布加勒斯特穹頂?shù)?。所有工程事故都是由設(shè)計錯誤或設(shè)計缺陷引起的嗎？有些是因為缺乏認知，有些是溝通不暢，有些是操作不當，有些是因為粗心大意，但都可以歸結(jié)為工程師對結(jié)構(gòu)缺乏敬畏和責任感。

此外，還有許多結(jié)構(gòu)性事故值得我們深思

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好消息

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