隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)建筑史也不停的創(chuàng)造著奇跡，一棟棟高樓拔地而起，這些高樓都投入了巨額資金，它的安全與否會(huì)危及眾多群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，一個(gè)小的設(shè)計(jì)失誤可能帶來(lái)巨大的災(zāi)難。今天土木君列舉一個(gè)差點(diǎn)被颶風(fēng)吹倒的建筑：紐約曼哈頓區(qū)的花旗集團(tuán)中心。

花旗集團(tuán)中心（Citicrop Center）是紐約市最雄偉的摩天大樓之一。它是一個(gè)純鋼結(jié)構(gòu)打造的具有獨(dú)特斜屋頂?shù)拇髲B，以279米的高度、獨(dú)特的45度屋頂，聳立于城市天際線。此建筑有59層，包含有三百萬(wàn)平方英尺的辦公室。花旗集團(tuán)中心是花旗集團(tuán)的總部，是當(dāng)今世界資產(chǎn)規(guī)模最大、利潤(rùn)最多、全球連鎖性最高、業(yè)務(wù)門(mén)類最齊全的金融服務(wù)集團(tuán)之一。

當(dāng)年，花旗集團(tuán)買(mǎi)了一塊地，準(zhǔn)備建總部大樓，但當(dāng)時(shí)這塊土地歸屬教會(huì)所有，教會(huì)想保留在十字路口原址發(fā)展，只賣給了花旗集團(tuán)空中使用權(quán)。也就是說(shuō)大樓只能建在教會(huì)的上方。

設(shè)計(jì)師想了一個(gè)辦法，在首層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，用4根35米的圓形轉(zhuǎn)換柱支撐上面的結(jié)構(gòu)，每根圓柱位于大樓每一面的中央。 這樣就可以保留教堂，而大廈懸空在教堂之上，該結(jié)構(gòu)在當(dāng)時(shí)有很多技術(shù)上的突破，受到很多結(jié)構(gòu)專家的關(guān)注和好評(píng)，所以此設(shè)計(jì)師作為專家經(jīng)常被邀請(qǐng)到各種會(huì)議上做匯報(bào)演講。

有一次，設(shè)計(jì)師在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上與大學(xué)生們吹牛時(shí)，一位年輕的大學(xué)生指出，此建筑的四根巨柱是布置于建筑四面的中間，而不是建筑的四角，所以斜交 45 度的方向，是結(jié)構(gòu)受力最不利方向，而設(shè)計(jì)師只計(jì)算了X、Y方向的水平荷作用下的承載力，沒(méi)有考慮斜交 45 度角的風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的承載力。導(dǎo)致建筑在 45 度的強(qiáng)風(fēng)作用下，可能被吹倒。

這位設(shè)計(jì)師頓時(shí)驚醒，趕緊跑回去立刻計(jì)算斜交 45 度的方向受風(fēng)荷載作用時(shí)建筑構(gòu)件的應(yīng)力，當(dāng)結(jié)果出來(lái)時(shí)，他崩潰了，已建成的結(jié)構(gòu)不能承受斜交 45 度方向強(qiáng)風(fēng)作用，而且，施工單位為了方便施工，此樓鋼結(jié)構(gòu)連接由原先的焊接被改成了螺栓連接，更加減弱了結(jié)構(gòu)連接處的抗拉承載力。

也就是說(shuō)，這棟樓根本承擔(dān)不了 16 年一遇強(qiáng)風(fēng)的作用，如果颶風(fēng)來(lái)襲，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的悲劇發(fā)生。

最后，此樓便秘密開(kāi)始加固，為了解決連接節(jié)點(diǎn)缺陷，大批焊工在夜間進(jìn)行燒焊，加強(qiáng)建筑的連接作用；為了減小風(fēng)荷載的作用，在樓頂安置了一個(gè)7立方米的諧調(diào)質(zhì)量阻尼器(tuned damper mass)，也就是我們常說(shuō)的TMD，經(jīng)計(jì)算，可以減少50%風(fēng)荷載作用下的位移。

在焊接加固過(guò)程中，大西洋上出現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)勁的颶風(fēng)—艾拉（Ella），并朝著紐約直撲而來(lái)，包含設(shè)計(jì)師在內(nèi)的很多知情人驚恐萬(wàn)分，但颶風(fēng)在抵達(dá)紐約前突然轉(zhuǎn)向，朝北大西洋前進(jìn)，使大樓免于倒塌的意外。

所以，對(duì)于不規(guī)則建筑，計(jì)算最不利角度水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)承載力，是不能忽略的！