“知丈之堤,以蝼蚁之穴溃;百尺之室,以突隙之炽焚。”——《韩非子·喻老》
这是一座没有底座,建造在空中,悬停在教堂之上的摩天大楼。五十九层二百七十九米高的摩天大厦,尽管它有着四十五度倾斜的楼顶,但在纽约这座可以容纳各种尺度和样式摩天大楼的城市当中似乎也并不显眼。然而这座大楼的名字却让它的身份颇为特殊,它就是花旗集团耗费巨资打造的总部大楼——花旗集团中心。
更为让人揪心的是,这座摩天大楼在设计建造之后有一个致命的缺陷,差点引发了一场巨大的灾难。一旦有一场风速超过113公里/小时的飓风呈四十五度角吹过大楼的墙面,这座摩天大楼便极有可能轰然倒塌。那么,花旗集团中心这座大楼最终又是如何逃脱悲惨命运的呢?
一、“悬空”的大厦
花旗集团中心于1977年建造成功,在当时的纽约是最高的一栋摩天大楼。它独特的四十五度倾斜屋顶令人瞩目,更为让人惊奇的是,这座大楼的底座好似高跷一般,由四根巨大的柱子支撑。三十五米高的柱子,支撑起五十九层大楼,让人惊叹不已。
大楼的设计者是为了花俏而专门这般设计的吗?可能并非如此。因为花旗集团中心的选址地点原先属于圣彼得福音派教会。倘若圣彼得福音派教会搬迁离开,那么花旗集团中心的设计便不会这么花俏,但圣彼得福音派教会不同意搬迁,并且表示只要花旗集团中心大楼不碰到教堂,那么怎么建造都无所谓。
于是,为了不影响原先的教堂建筑,花旗集团中心大楼只能悬空在教堂的上方,原本应该被设计位于大楼四角的四根支柱,也不得不被大楼设计师休·斯塔宾斯给挪到了四个边的中心点上。如此一来,三十五米大约九层楼的高度正好避开了教堂建筑。
但是这么设计大楼却面临着一个很严重的问题,那就是五十九层高的大楼重量如何精确配置到四根柱子上。而这个问题,落到了著名结构工程师威廉·勒曼歇尔身上。
勒曼歇尔坐在一家希腊餐厅苦苦思索,偶然间,他看到一支晾衣架,然后他发现倒挂起来的晾衣架经过叠加之后,两端可以承受一定的重量。顿时,勒曼歇尔的灵感如同火光一样迸发开来。
而后,勒曼歇尔迅速拿出纸笔,然后画出了一层一层仿佛倒挂晾衣架似的V型大楼结构图。经过一系列的计算之后,勒曼歇尔发现这样的结构足以支撑大楼的重量。如果以每八层建筑为单位来将重力传导到四根巨型支柱上,最后在传导到地面,那么就完全没有问题。
建筑承重问题解决之后,勒曼歇尔又将将近四百吨重的调谐质量阻尼器放在顶楼,以此与大楼进行同步共振。如此一来,不仅可以增加大楼的稳定性,还可以让其在强风之中稳如泰山。
就这样,花旗集团中心的设计方案就定下了。而这样的设计方案让休·斯塔宾斯和威廉·勒曼歇尔名声大震。但是,事情的发展往往有些出人意料。
二、致命缺陷
1977年,这座耗资大约五十八亿人民币,五十九层高达两百七十九米的大楼建造成功。花旗集团收获了一座完美的公司总部大楼,休·斯塔宾斯和威廉·勒曼歇尔收获了业内无数赞誉,一切都是那么美好。
然而,在大楼建造成功之后的第二年,也就是1978年,普林斯顿大学有一位土木工程系的大学生戴安·哈特利在写毕业论文的时候,准备以花旗集团中心这座大楼当作案例来写。
于是,哈特利参观了这座大楼,并且从勒曼歇尔的团队那里拿到了大楼的设计资料。随后,哈特利在计算之后发现了一个令人震惊的问题,那就是如果有飓风从大楼的露面以四十五度角的方向出来,那么大楼是无法承受异常应力的。
这个问题得不到解答的哈特利百思不得其解,于是她向勒曼歇尔的团队工程师韦恩斯坦反应了这个问题。结果,因为当时建筑物的建筑规范并不要求计算四十五度角风的应力问题而被韦恩斯坦推脱说大楼建筑没有问题。
如此一来,哈特利只好就此作罢,但她在自己的论文中将这个计算产生的疑惑明明白白的写了出来。当然,也正是哈特利的这篇论文,让这座摩天大楼最终得以拯救。
非常幸运的是,勒曼歇尔看到了哈特利的毕业论文。心中充满疑惑的他,重新按照哈特利论文中的数据进行了计算。计算结果将勒曼歇尔吓了一跳,因为他发现如果真的有一场飓风从大楼露面的四十五度角吹来,那么这座大楼的结构负荷会增加40?而连接部位构件的负荷则会增加160?
随后,勒曼歇尔把大楼所能承受的风速和气象数据进行对比之后,发现花旗集团中心大楼能够承受五十五年一遇的暴风袭击。这个数据人让勒曼歇尔稍微松了一口气。
然而,当勒曼歇尔对施工方进一步询问时发现,这座建筑因为当年符合规范的建筑施工方案,使得施工方将大楼的两百多处应该使用的焊接结构直接给换成了螺栓铆接结构。如此一来,勒曼歇尔重新计算发现,能够承受五十五年一遇风暴的大楼瞬间变成了只能承受十六年一遇的风暴袭击。
而大楼所能承受的风暴极限,就是时速113公里/小时的飓风。这样的飓风从纽约这座城市的气象数据来看,基本上平均十六年就会遇到一次。换句话说,花旗集团中心大楼直接变成了一个不定时的炸弹。
三、躲过的灭顶之灾
计算出结果之后,勒曼歇尔险些崩溃了。因为这个时候的他已经因为设计了花旗集团中心而名声大噪。一旦这件事情曝光之后,勒曼歇尔的专业声誉显然会被毁掉。但是,问题最终还要得到解决,否则一旦发生问题,责任还是要他的身上去找。
于是,经过一番思想挣扎之后,勒曼歇尔和建筑师以及花旗集团的高层进行了商议。最终,对花旗集团中心大楼在不通知公众的情况下进行紧急秘密维修加固的方案被花旗集团高层同意了。
而这个维修加固的方案,就是在每个用螺栓链接的构件部位,重新用五厘米厚的钢板进行加固并且焊死。这样一来,大楼的致命危机便能够在最大程度上被解决掉。
因为对大楼的紧急秘密维修加固是在不通知公众的情况下进行的,所以维修工作只能在晚上进行,而且一到第二天员工工作之前就必须撤走。维修工作耗费时间经过计算之后,发现整整需要三个月的时间。
当然,为了以防万一,花旗高层还将事情告诉了纽约警察局,然后在纽约警察局的协助下,各方制定了一个随时可以疏散十个街区民众的计划。并且在三个气象部门二十四小时不间断检测潜在风暴的情况下,组织了两千多名志愿者随时待命。
就这样,维修工人在拼命加班加点对大楼进行加固,事情非常顺利。但是不幸似乎要降临了,紧急维修加固大楼的工作进行到一个半月的时候,加拿大水域飓风埃拉开始形成,并且以最高时速220公里/小时的速度向着纽约冲来。
灭顶之灾似乎已经要来了,勒曼歇尔、花旗集团高层等所有人都面无人色。就在纽约市准备发出紧急疏散民众命令的前几个小时,幸运女神降临了。埃拉飓风突然从奔向纽约的方向转了个圈转到了北大西洋方向。最终,花旗集团中心大楼躲过了这场灭顶之灾。
而这件事情,就这样被神不知鬼不觉的隐瞒了下来。直到1995年,勒曼歇尔接受采访之后才被公诸于众。
结语:
四十多年过去了,花旗集团中心这座独特的摩天大楼依然耸立在纽约这座城市。尽管它已经不再是纽约最高的摩天大楼,但它依旧在人们心中占据着格外特殊的地位。
但无论怎么样,做任何事情都应该将风险降低到最低。如果都寄希望于运气的话,那么灾难迟早会降临。因此,花旗集团中心所遭遇的事件,对于人们来说是一个十足的教训。
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