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为什么建筑物崩溃

结构性故障很少见,但它们仍然是混凝土固有的问题以及人们如何使用它来构建的有效例子。

为什么建筑物崩溃
[照片:Joe Raedle/Getty Images]

星期四凌晨1点之后,佛罗里达州的苏尔菲斯(Surfside)突然,出乎意料且毁灭性的结构性失败,当时一大堆12层的公寓建筑倒塌了。尚普兰(Champlain Towers)南公寓的东南角距离迈阿密海滩(Miami Beach)以北的海岸不远,简直落下,在几秒钟内将建筑物的136套单元中的55个带到了地面。来自附近建筑物的安全摄像机镜头显示该结构在两个单独的块中直截了当,好像下面的地面已经滑落了。

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此时,四人被确认死了,由于紧急船员和狗在一堆碎片中寻找幸存者,还有100多个无法说明。照片显示了一个悲惨的场景。在一个中,一部分顶层单元的一部分像割割娃娃屋一样撕开,露出一套铺在边缘摇摇欲坠的双层床,空着。(看本文您可以帮助您帮助建筑物的受害者崩溃。)

为什么尚不清楚建筑物崩溃。大卫·达尔文他是堪萨斯大学土木工程教授,也是一名钢筋混凝土结构的专家,他说,最终对Surfside崩溃的调查将探索所有潜在的原因,从倒塌之前的基金会移动,碎屑腐蚀,并且在建筑物的一部分中过度破裂。达尔文说:“各种各样的失败原因。”“在这一点上,猜测对任何人都无济于事。”

然而,像迈阿密公寓这样的混凝土结构看起来很坚固,但众所周知它们失败了。有2018年意大利热那亚一座桥的一部分崩溃,造成43人丧生,并从受损房屋中流离失所。在新奥尔良,2019年是一家18层的硬石酒店中间构建崩溃由于后来发现的是不足的底梁和伪劣的结构钢连接。

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[照片:Joe Raedle/Getty Images]
这些结构性故障很少见,但有效的示例是混凝土中固有的问题以及人们如何使用它来构建。混凝土是世界的最常用的材料可以追溯到古罗马当将火山灰,岩石,石灰和海水合并成形成形成的岩石材料时,多年来,混凝土已演变为更稳定的形式。自从1800年代中期的钢筋混凝土出现- 连接倒在钢板上,通常是用钢制成的 - 混凝土的使用变得更加多样化,使塔可以上升超过160个故事和桥梁超过1,000英尺

由于其广泛使用和寿命长(通常约100年),混凝土通常被认为是故障安全,并且老化的建筑物可以缓慢衰变至潜在的危险点。一些研究人员认为,与其预期目的相反,钢筋本身由于它易于渗入混凝土的水分,因此加速了这种腐烂。

例如,在美国,有42%的桥梁比其设计的50岁寿命年龄较大,而7.5%的桥梁在结构上被评为结构不足。报告来自美国土木工程师学会。研究人员已经知道增强混凝土结构面对的多年由于气候变化而增加脆弱性,随着环境状况的变化,它们增加了磨损。一种罪魁祸首是氯化物,一种盐水中的化合物,当在潮汐潮和飓风中喷出海洋时,可以渗透到混凝土中的微小裂缝中,并侵蚀与内部增强条的稳定连接。

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达尔文说,当没有足够的混凝土包围加固时,可能会发生腐蚀,而空气中二氧化碳浓度的增加会加速这种内部衰减。他说:“如果有腐蚀问题,他们将能够看到它。”

混凝土的另一个问题是被称为“混凝土癌”,一个碱性硅反应这可以使建筑物破裂和扩展。土木工程专家一直在提倡更广泛地采用新的智能基础设施技术,例如嵌入式传感器自我监测状况道路和桥梁。类似的方法也可以在建筑物中使用。研究人员甚至正在发展可以自行修复裂缝的混凝土通过使用在红细胞中发现的酶,以及新的计算机视觉工具正在开发以自动化结构和安全检查。

截至目前,还没有人确定是什么原因导致了冲浪崩溃。这个谜是这座建造于1981年的建筑物的崩溃可能比普遍预期的要早得多混凝土建筑的100年寿命

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Surfside所在的迈阿密戴德县拥有一项40年的建筑重新认证政策,该政策需要检查建筑物以确保其结构完整性。在佛罗里达飓风中,风,水和海洋是任何可能磨损任何材料的自然元素,旨在防止这种灾难发生。

根据来自迈阿密先驱纽约时报,居民报告说,去年在附近的另一所建筑物建造期间,建筑物的震动和振动经历了震动和振动。建筑物屋顶上的维护也在进行中。目前尚不清楚这些是否或与崩溃有何关系。

根据今日美国。佛罗里达州国际大学研究人员去年进行的研究发现,该建筑物在1990年代每年约2毫米。Shimon Wdowinski教授领导研究,称这种运动“不寻常”。

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达尔文(Darwin)认为,建筑法规的持续发展,以确保这类灾难的发生不会更频繁。他说:“钢筋混凝土,结构钢,木材,这些都没有以某种古老的历史设计模式锁定。”“我们继续改善设计方法,重点是结构的安全并保护使用这些结构的个人。”

达尔文说,不太可能有任何吸烟枪。他说,对这种类型的崩溃的全面调查可能需要一年。在完成之前,潮汐建筑物崩溃的原因将是未知的。尽管混凝土建筑物不太可能开始以很高的速度自发崩溃,但佛罗里达州的灾难强调了建筑行业开始整合新技术和系统的需求。因为即使建筑物或桥梁似乎可以持久建造,但每种材料都有其脆弱性。

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