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对戴高乐机场候机大厅坍塌事件的看法
施家治




戴高乐机场候机大厅坍塌事件已被法方认定为“存在设计缺陷”。法国交通部在巴黎戴高乐机场走廊塌陷事故后,组成的行政调查委员会提出初步报告指出:建筑横梁在拱顶混凝土造成穿孔导致塌陷。法国交通部6日发表报告称,事故是由于候机厅顶棚上的一个穿孔所致。该事故报告称,调查发现,候机厅水泥顶棚与圆柱形金属支柱连接处出现了穿孔,但可以肯定,正是这一穿孔导致了拱形顶棚中的一个弧度结构出现了折痕。致使原本负担顶棚重量、连接顶棚外部金属支柱和水泥顶棚间的金属构件受到了影响,弧度结构上的裂痕使这个构件逐渐穿过了顶棚,无力支撑数十吨重的顶棚,最终导致坍塌。

事隔近9个月,独立调查委员会2005年2月15日公布了事故最终调查报告。报告认为,设计之初的应对偶然性安全系数不足导致了候机厅顶棚坍塌。报告还列举了2E大厅在设计与结构上的4处缺陷,而调查负责人让·贝尔捷在2月15日的新闻发布会上称,“温差是事故原因的重要一环”。这一结构复杂的建筑对气温的日常变化非常敏感。”他解释说:“内部混凝土棚备有空调装置,因此温度变化不大。但外部的支撑结构承受显著温差。冷暖变化使外部构架每天2次变形1至2厘米,混凝土构架不断受到磨损,逐渐丧失力量。” 事故发生那天早晨的气温是4.1摄氏度,为当月最低温度。

我也是一名结构工程师,看了网上的“事故最终调查报告”后,对有些事故原因的分析是赞同的(即:温差是事故原因的重要一环);但对另一些事故原因分析是有疑问和不赞同的(即:磨损导致混凝土拱形顶棚出现了穿孔)。

由于没有第一性材料,只能按网上的材料作些分析:
1. 外部的支撑结构(金属支架、面层)承受显著温差,在低温时的收缩,可对下部混凝土拱形顶棚产生很大的向下的压力(即:温度应力),这个压力通过金属支架的立杆(即上面讲的“圆柱形金属支柱”)传下,混凝土拱形顶棚出现的穿孔很可能是立杆处混凝土冲切强度破坏。
2. 混凝土拱形顶棚在压应力下的徐变,降低了拱形顶棚的承载能力。
3. 冷暖变化使外部构架每天2次变形1至2厘米,变形最大处应是两端,不是中部。
4. 上述分析也可同时解释:为何一年后的低温造成的塌陷。
5. 中国的“国家大剧院”如有类似问题也应复查。
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