俗話説:萬丈高樓平地起。我們知道世界上不存在“空中樓閣”。所有的建築都是需要從地基的建造開始的,而一棟房子想要萬古長青,就需要一步一步地打好基礎。隨着經濟發展和社會進步的今天,各個大城市都擁有越來越多的摩天大樓,有的城市甚至還擁有了自己的地標性大樓,吸引着無數的遊客前來打卡遊覽。
面對無數花樣繁出的摩天大樓,設計師們也在摩拳擦掌想要建設出與眾不同的建築設計。摩天大樓們越建越高,越建越大,設計形狀也越來越奇特。但是許多建築大樓往往因為過於追求外貌的奇特性而忽略了大樓本身的實用性和安全性,導致在建築過程當中,或者在投入使用後發生了難以承受的慘烈後果。
威廉·勒曼歇爾生平得意之作當屬他於1977年設計的、坐落於紐約市中心曼哈頓區的花旗銀行大廈。在這座大廈的結構設計中,他以極富創造力的方式解決了一個令人困擾的設計難題。這座59層的大廈建造在一個街區的一角之上,然而在那裏有一座教堂。為了解決這個問題,勒曼歇爾設計的大廈凌空跨越教堂,與傳統方法不同的是,四根支柱分別位於大廈底部每條邊的中點而非頂點上。大廈的第1層相當於普通建築物的第9層,這樣就為教堂提供了充足的空間。此外,勒曼歇爾以對角線支撐的設計將大廈的重量分散到四根支柱上,並且他還設計了一個大型協調減震器在液壓軸承座上懸浮一塊重達400噸的混凝土塊,以抵消樓羣風對大廈造成的晃動。
1978年6月,勒曼歇爾接到了附近一所大學的一位學生的電話,該學生説,他們學校的一位教授聲稱,花旗銀行大廈的支柱應當位於大廈底部每條邊的頂點而不是中點。勒曼歇爾回答説,那位教授並不瞭解其中的設計問題,並補充道,創新的設計使得大樓更能抵抗從斜後方或對角方向吹過來的樓羣風。不過,由於紐約市建築章程只要求計算以垂直角度吹過來的樓羣風的影響,所以,沒有人真正地計算過從斜對角方向吹過來的樓羣風對大廈的影響。勒曼歇爾認為,讓他的學生去攻克這個計算難題對他們將是有益的。
這個想法不僅源於這位學生電話的提醒,而且也源於他一個月前發現的一個問題在匹茲堡就一個建築項目進行諮詢時,他曾打電話回辦公室去了解像花旗銀行大廈這樣的鋼筋斜梁的焊接成本是多少。出乎他的意料,他獲悉最初的焊透焊接法的設計並沒有得到實施,取而代之的是鉚焊焊接法。儘管這樣,這仍然遠高於紐約市政建築章程的要求,所以,勒曼歇爾對此並不擔心。
不過,當勒曼歇爾在課程上計算時,他回想起他在匹茲堡時所發現的問題。他想弄清楚,鉚焊焊接法對於大樓抵抗從斜對角方向吹來的樓羣風的能力有什麼不同的影響。當他計算出,一些部位的壓力增加40%將導致某些焊接口部位的應力增加到160%時,他感到不安。因為這意味着,如果大廈的某些部位遭遇了“16年一遇的風暴”,那麼大廈很可能整體垮塌。