台风迫近,大厦将倾,危机中的建筑该如何是好?

故事的男主角是它,一个跨国金融集团冠名的建筑,也是纽约的地标之一。

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先看看外形,远远看去花旗大楼最显眼的就是倾斜的顶部,45°角的大斜面也算是纽约街头比较有辨识度的了,然而其实这也没什么难度,那么我们往下看:

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这楼长得有点怪,尤其是底下的柱子,不在传统意义上的四角,而是在中点。

原因还得从上图左下角的老房子说起。花旗大楼的选址,与圣彼得路德教堂有一丢丢的冲突,教堂不能动,但允许你在上面的空间盖楼。

负责花旗大楼的建筑设计师是 Hugh Stubbins,但更重要的角色是结构设计师William LeMessurier。

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LeMessurier这货其实是个天才:

-----地面一角不让用么? 好吧, 他把柱子设计在正方形四边的中间。

-----柱子放这里有点立不住啊?好吧,他又天马行空的搞出一套v字形的支撑体系。

-----这样的话就这栋楼就太轻了啊!风吹过来要晃到吐啊!好吧,他又添加了一个400吨重的tuned mass damper(调谐质量阻尼器),这样就解决了高层建筑中普遍的抗风问题,减轻抖动(更生动的例子参见台北101上面的阻尼球)。

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总之,这样一套设计,虽说有点非主流,也有点难看,但确实是非常牛逼且有新意的解决了小教堂所带来的一系列难题。总之一切相安无事一直到了1978年。

这一年呢,普林斯顿的一名本科生,写毕业论文,准备用花旗大楼这个楼做案例,然后打电话给LeMessurier的团队,要来了一些图纸和数据,测算来测算去,发现这楼在45°的风向下,可承受的风力相!当!之!小!,说人话就是一阵台风这楼可能就塌了。

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学生百思不得其解之后,再次向LeMessurier的团队求助:

学生:“大师啊, 我算来算去,您这个楼对角线方向不抗风啊,我一定是哪里算错了”

LeMessurier:“年轻人,知识都让狗吃了哇,来我演算一下,教你做人”

学生:“嗯嗯嗯大师好厉害”

LeMessurier算来算去。。。。发现还真TM是这么回事啊!!!!!

【以上对话纯属虚构】

【真实世界其实是这样的】

这名学生的联系人自始至终都只是LeMessurier团队的一个初级工程师,在听到了学生的询问和担忧后,这名工程师做出了相应的回复,否认了危险的存在。

学生在最后的论文中也记录了自己对于演算结果的担忧,以及附上工程师的答复。当然,这名初级工程师还是履行了自己的责任,将这件小事儿告知了LeMessurier本人,但由于LeMessurier觉得设计之初已经考虑过了各个方向的风力负担,并没有发现什么异常,因为当时也没有引起足够的重视。

直到LeMessurier参与一个位于匹兹堡的项目时,施工方提出用螺栓代替焊接,因为焊接工艺(特别是全焊透)相较于螺栓更加费时费力。

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突然发现有什么不对

此时,LeMessurier突然联想到路人甲学生的质疑,因为花旗大楼在施工的时候也提出将焊接改为螺栓,当时设计团队同意批准了。LeMessurier想到这里心里咯噔一下,就急急忙忙赶回纽约进行了演算,结果发现,当承受对角线方向的强风时,几个V字支撑钢梁所承受的力相当于设计值的两倍,这对于钢梁本身没什么,如果是焊接节点也没什么,但螺栓就受不了了。

LeMessurier这下慌了,因为当时纽约马上迎来飓风Ella,人民群众的生命财产发生了危险啊!

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经过慎重的决定,LeMessurier及其团队,联合Citicorp,NYPD,红十字会等组织,完善了一个救援方案,设计了10个街区的隔离区,有2500名志愿者随时待命。但这一切是秘密进行的,公众、尤其是Citicorp里面办公的所有人员都不知情。与此同时,修缮团队也进驻大楼,以常规改建的名义,开始了修补工作(大概就是把关键的节点都焊一遍吧)。

大家看到这里是不是有点小期待,如果工期没赶上,或者哪里再出现了差错,这事儿就大了。施工出错、知情不报、导致灾难发生,一出吃瓜群众喜闻乐见的好戏正在上演啊。。好在LeMessurier团队及时做好了结构修补,老天爱笨小孩。

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台风Ella突然掉头,实际上根本没能登陆,也就是虚惊一场。碰巧的是,当时纽约也出现了报纸印刷业的一次罢工,也在一定程度上导致此事未见任何媒体,所谓历史的进程不过如

下图是临时掉头的台风Ella

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所有这些,一直隐埋在秘密之中,直到一个叫 Joe Morgenstern的记者在一次聚会中无意听到,并且采访了LeMessurier本人。

1995年,the New Yorker杂志刊登此事,让围绕在花旗大楼的秘闻为外界知晓。尽管事情已经真想大白,但最先发现问题的学生是谁,依然没有明确的答案。

直到BBC制作了一档名叫“Citicorp Center Crisis”的纪录片,而其中一位观众Diane Hartley意识到她就是片子里发现问题的学生。

下图是如今的Harley女士

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这场可能是现代建筑史上最大的危机就这样被化解了,没有造成人员伤亡,在很长一段时间内不为人所知。

如今回想一下,花旗大楼选址与老旧建筑重叠,LeMessurier天才的设计方案避免了重新选址或者拆除教堂,让广大结构工程师开了眼。美感抛开不谈,光是底柱的设计思路就让人拍手叫好。

如果不是Harley反复演算,还打给设计团队求助,可能要酿成灾难之后才能发现这个问题,不盲目推崇大师,坚持自己的正确思路,LeMessurier本人面对质疑,认真排查问题的态度也是赞一个。

施工现场,承包方提出改变工艺,设计团队为发现问题就批准同意,属于违规。现在经常有年轻的结构设计师,由于实际经验匮乏,设计方案因为施工能力等问题被承办方否掉,绝大多数情况,这些改变会经过设计团队的许可并重新试算,但这个过程需要更加谨慎。

尽管公开花旗大楼的问题会引起公众恐慌,LeMessurier团队运用高超的手段最终迅速修正了问题,但向花旗大楼办公的人隐瞒事实,属于违规

危机中的建筑就在不知不觉间被挽救,所幸没有酿成苦果,同时也谢谢临时演员“台风Ella”。

建一座城,等一个人

我在等你,你在等什么?

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