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經典案例:美國如何處理工程設計中的失誤以及可能出現的毀滅性災難

(2019-03-15 18:13:49) 下一個

花旗集團中心結構事件(The Citigroup Center)

 

工程背景:花旗集團中心是當時紐約市最高的摩天大樓,這棟擁有45°傾斜的頂部和獨特的高蹺式底座的59層,279米高的建築,由建築師 Hugh Stubbins 和結構工程師William LeMessurier所設計。

 

 

工程危機:

工程上的奇跡使它迅速聲名鵲起,也最終成為拯救它的恩典。竣工後不久,普林斯頓大學的本科建築係學生Diane Hartley試圖在數學上複製建築物的性能數據。就像在她之前其他的工程師一樣,計算顯示當直接施加給大樓四側風力時,結構沒有任何問題的抵消了它。然而,當她更進一步計算了從對角方向刮向大樓的側向風,發現在某一風速下,建築結構之間的結合處會產生彎曲引發災難性的悲劇。於是她打電話給Le Messurier的辦公室,指出他們之前沒有考慮的地方,這得到當時項目負責工程師的敷衍回應,且在之後將近20年的時間再也沒有被提及。

 

其間,工程師Le Messurier表現出令人欽佩的謙遜,他決定調查Diane Hartley提出的問題,並意識到她計算的數據是正確的。一種後期為了削減成本采取的措施將原本用焊接結合的對角支撐修改為用螺栓連接,導致強度不足以承受從對角線刮向大樓的風,並且由於力的錯誤組合,導致建築物最終可能會坍塌。 Le Messurier迅速將數據交給了幾位氣象專家,以確定在紐約會引發大樓結構性問題所需風速的出現的頻率。結果令人震驚:大約每54年就會出現一次這種情況,更甚至,假如風暴切斷了調諧質量阻尼器的功率,這會將潛在災難性風暴的頻率降低到僅僅16年。

 

Le Messurier急忙聯係了花旗集團的高管,並告知了他們這個花費了1.75億美元的全新地標很容易成為紐約曆史上最大的災難。他們共同製定了一項計劃,將完全焊接的鋼板疊加在支撐上的弱接縫上,並開始全天候加固建築物,同時密切關注天氣預報。並與高層政府官員和美國紅十字會合作,在市中心準備了12個街區的作為疏散計劃,以防萬一災難的發生。但是,與整個行動完全保密的事實相比,更值一提的是,花旗集團的任何一個員工或其建築旁的其他大樓都沒有意識到隱藏在他們身上的威脅。數百名參與這一項目的官員,焊接工等都被禁止接近媒體。更令人難以置信的是,故事一直被隱藏到1995年,當時《紐約客》雜誌發表了 “The Fifty-Nine Story Crisis”的文章 。 BBC隨後播出了一個關於僥幸脫險的特別節目,觀看的正是當時就質疑過的Diane Hartley的未婚夫。

 

對於建築師而言,該項目引起了一係列關於道德和專業問題的爭論,這都在Le Messurier及其團隊的巨大努力上投下了更為險惡的陰影。他們本來有責任在修補期間告知公眾這是由於建築師失誤引起的潛在的災難威脅,但是為了避開大規模的恐慌,以及給公司聲譽帶來負麵影響,被當局利益者阻礙。另外,雖然建築師更積極的監督並不意味著一定可以避免結構失誤的問題,但這個故事引起大家重新思考如何在複雜項目中使各個不同角色做好協作。如果一係列不幸的事件都能僥幸逃生,比如由低安全係數,後期預算導致的更改方案,未能考慮必要的環境條件引起的,那麽多樣化的反補救措施可能是由項目通過整體視角進行更全麵的考慮。建築師和工程師可以通過多種方式從花旗集團大樓的錯誤和實現過程中汲取教訓,可能這其中最讓人感到羞恥的是他們長期對公眾隱瞞的事實。

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