■本報記者 張雙虎

當地時間6月24日，美國佛羅裏達州海濱小鎮瑟夫賽德一幢12層公寓樓發生連續倒塌。目前事故已導致9人死亡，156人下落不明。

從(cong) 相關(guan) 視頻可以看到，該公寓樓已完全裂開，坍塌一側(ce) 的地麵上磚塊和水泥塊堆積如山，未坍塌的一側(ce) 部分牆體(ti) 已經脫落，一些住戶的床鋪從(cong) 外部清晰可見。事發地瑟夫賽德鎮鎮長描述，這棟樓發生了“直落式坍塌”。

是什麽(me) 原因造成如此慘烈的事故？《中國科學報》采訪了相關(guan) 領域的專(zhuan) 家。

連續倒塌或因“平板結構”

“從(cong) 網上的圖片和視頻來看，其結構類型較大概率是‘一個(ge) 底框+平板體(ti) 係’。”事發當日，清華大學土木工程係教授陸新征在其課題組公號上作出判斷。

據《今日美國》報道，該建築始建於(yu) 1981年，位於(yu) 填海濕地之上，上世紀90年代已被發現有下沉跡象。但佛羅裏達國際大學教授多文斯基表示，不應據此就認為(wei) 這（下沉）是造成建築倒塌的原因。另有報道顯示，在大樓倒塌之前，屋頂正在進行翻新，但也無法確定翻新與(yu) 此次事故有關(guan) 。

目前事故原因尚待調查，專(zhuan) 家認為(wei) ，從(cong) 事發時監控錄像拍到的倒塌過程看，發生如此大的連續倒塌可能和建築的“平板結構”有關(guan) 。

連續倒塌是指結構在發生局部破壞後，初始的局部破壞從(cong) 構件到構件發展，最終導致一部分結構倒塌或整個(ge) 結構倒塌。

陸新征介紹說，各類公共或私人建築都可能遭遇到極端事件，如颶風、海嘯、地震、爆炸、車輛撞擊、火災及人為(wei) 失誤等。“這些事件通常會(hui) 導致建築結構的局部破壞，進而導致結構的完全倒塌，這就是‘連續性倒塌’。”

平板結構建築又稱無梁樓蓋結構建築，在美國乃至世界範圍內(nei) 廣泛用於(yu) 停車場、辦公樓和民用住宅。其優(you) 點是施工簡單、成本低、使用空間大。

“相對於(yu) 其他梁板結構，平板結構容易發生連續倒塌。”中國建築設計研究院副總工程師孫海林告訴《中國科學報》，“從(cong) 現有資料看，該公寓本身是平板結構，抗側(ce) 力體(ti) 係采用剪力牆，上麵可能正在維修改造。是不是因為(wei) 施工荷載增加或截麵局部削弱帶來的局部結構衝(chong) 切破壞，進而引起整體(ti) 結構連續倒塌，或者因地基不均勻沉降、構件強度不足等引起局部衝(chong) 切破壞尚不太確定。從(cong) 網上流傳(chuan) 視頻來看，相鄰的局部區域比較長的帶翼緣的剪力牆，阻止了另一部分繼續倒塌。”

在施工過程中，美國也出現過類似的平板結構連續倒塌。1971年，波士頓2000 Commonwealth Avenue施工過程中連續倒塌；1973年，Skyline Plaza購物中心施工過程中，中部區域23層結構也出現連續倒塌。

我國地上建築平板結構很少

“國內(nei) 地上建築物用平板結構的很少，這種結構主要用在地下車庫。”孫海林說，“我們(men) 在地下車庫看到沒有梁的結構一般就是平板結構，國內(nei) 無梁樓蓋大部分帶有柱帽。”

孫海林同時表示，雖然國內(nei) 地下室無梁樓蓋在施工過程中也出現過事故，但在正常使用情況下很少出現連續坍塌的情況。

“更多的事故是在建築施工過程中，由於(yu) 不規範操作、野蠻施工、覆土過多堆放等引起連續倒塌。此前有過多次地下室施工中連續倒塌的案例，和佛羅裏達州這次比較像。”他說。

“一些地質災害引起山體(ti) 滑坡等問題，不管是否是平板結構，都可能出現倒塌問題。”孫海林說，“隻要是經過正規設計、合格施工的建築，一般不會(hui) 出現這種問題。在實際生活中，如果突然發現結構構件，如剪力牆、梁柱等出現明顯裂縫，建築物出現明顯的傾(qing) 斜等就須引起格外注意，請專(zhuan) 業(ye) 工程師協助調查。”

連續倒塌研究成國際熱點

建築物在偶然極端荷載（如火災、撞擊、爆炸等）的作用下可能會(hui) 由於(yu) 局部破壞而引起整體(ti) 結構的連續倒塌。國際上連續倒塌研究始於(yu) 1969年英國倫(lun) 敦公寓煤氣爆炸連續倒塌事故，在2001年“9·11”恐怖襲擊後成為(wei) 國際熱點。我國連續倒塌領域研究也非常活躍，相關(guan) 論文數量在2013年後位居世界首位，高引用率論文數量也位居國際前列。

為(wei) 了防止工程結構在偶然事件中發生連續倒塌，我國出台多部規範對此作出了規定，如《建築結構可靠度設計統一標準》《建築結構荷載規範》《混凝土結構設計規範》《高層建築混凝土結構技術規程》《鋼結構設計標準》《組合結構設計規範》等。此外，我國第一部專(zhuan) 用設計規範《建築結構抗倒塌設計規範》也於(yu) 2015年正式施行，對不同類型建築如何防範連續倒塌作出了具體(ti) 規定。

陸新征等發表在《建築結構》上的論文指出，未來有必要建造具有魯棒性（承受極端事件的能力）的建築物，使其能夠承受局部破壞而不發生不成比例的倒塌。對於(yu) 構成重要基礎設施（如醫院、發電站、客運航站樓等）的建築物和對公眾(zhong) 開放（如學校、運動和商業(ye) 中心等）的設施，甚至還需要功能可恢複性建築物（能夠快速恢複甚至有所提高建築物原本性能水平）。

“極端事件發生的可能性及規模很難預測，因此用針對常規荷載的傳(chuan) 統方法設計一種結構來抵抗極端事件是不現實的。”陸新征認為(wei) ，現在的設計標準試圖將風險最小化，並通過將魯棒性的設計理念以結構對局部破壞的不敏感性（倒塌抗力）的形式融入規範之中，從(cong) 而將連續性倒塌控製在最低水平。