911大楼倒塌的力学分析
Project 1世贸大楼倒塌事故的调查与原因分析
世贸大楼倒塌事故的调查与原因分析尹航（6123310701），刘嘉磊（6123310702）摘要：美国纽约世界贸易中心在911事件中的倒塌不仅造成了巨大的人员、财产损失，也对全世界范围内土木工程设计产生了重要影响。
本文通过参考多方调查数据以及对于大楼受爆炸冲击、火灾影响的数值分析，得出结论：“9·11”恐怖袭击事件造成纽约世贸大楼的内部竖向承重钢结构的防火保护层在爆炸中严重脱落，火灾高温使钢材强度大幅度降低，导致着火层群柱失稳，上部巨大的冲击荷载把下层柱逐层压，从而引发连续坍塌。
最后对超高层建筑的结构从抗爆、耐火等方面提出相关设计建议。
关键词：世贸大楼倒塌撞击爆炸影响火灾影响超高层建筑设计建议耐火性设计建议1.引言2001年9月11日，恐怖分子劫持民航客机撞击美国纽约世贸中心双塔楼，随后的爆炸和火灾使大楼坍塌，造成3000余人死亡或失踪，经济损失无法估计。
“9·11”事件留给人们无尽的思考，也给今后超高层钢结构设计带来严峻挑战。
分析与总结人类用如此巨大的代价换来的教训与经验，对今后超高层钢结构设计具有重大意义。
2.世贸大楼倒塌事故的调查美国国家标准技术研究所承担了本次事故世贸中心大楼倒塌原因的主要调查工作，经过了将近两年的时间于2004年6月19日发出总结报告：世贸大楼的设计者当初可能对该建筑的风力荷载量严重估计过低，导致大楼抵抗袭击的能力下降。
同时塔楼打防火涂层和灭火设施未达到标准，没有对火灾达到良好的遏制，飞机撞击大楼后，世贸大楼内大火温度高达1093℃，所以即使是铜铸铁打也不能不塌。
大火之所以摧毁大楼，是由于楼内的防火和灭火设施靠不住。
在正常情况下，大楼的灭火系统应该可以控制火势。
但是，飞机撞击损坏了楼内的防火层，切断了部分水管，碎屑粉尘堵塞了洒水装置，导致洒水装置无法运作，大火完全失控,使得火灾成为大楼坍塌的主要原因。
下面是关于世贸大楼及911事件的调查数据统计：2.1世贸中心工程概况数据纽约世贸中心建成于1973年，由两栋110层的方形塔楼和裙房组成。
西尔斯大厦案例分析
侧向刚度大，允许建筑达到很高的高度
结构体系的模块可以在任意高度予以削弱，在 减小横截面积的同时结构的整体性可以继续保 持，因此建筑立面布置相对灵活。
若干个筒体的并联，共同承担水平荷载，可以 看成若干个框筒之间夹了些框架隔板，由于这 种双向隔墙的加强作用，束筒结构的剪力滞后 现象明显较框筒结构有改善。
形体生成和结构
西尔斯大厦设计的两大突破：
大厦用钢材76000吨，即1.62公斤/平方米。每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国 大厦降低20%，仅相当于采用5跨框架结构的50%。
大厦顶部设计风压为305千克力/m2，设计允许位移（振动时允许产生的振幅）为建筑总高度的 1/500，即900毫米，建成后最大风速时实测位移为460毫米。解决像西尔斯大厦这样的高层建筑 的关键性抗风结构问题
个人笔记： 西尔斯造型运用高层建筑退台的
设计手法，不仅解决了抗风压的难题， 还塑造了几何雕塑感的建筑形象。
束筒结构的使用，让它在同时代 的高层建筑中脱颖而出，还让建筑获 得了无柱大空间的使用。
形体生成和结构
设计背景： • 钢铁和电梯技术推动着美国高层建筑的热潮 • 这批建筑普遍使用钢材，结构体系未能突破框架结构和框架支撑结构两种形式。
形体生成和结构
① 设计出发点：探求可以让建筑建得更高的结构体系，让西尔斯大厦成为城市的地标性建筑。 探求建筑平面不断变小得设计方案，一半租赁，一半自用。
② 设计难题：1 如何建得更高？
2 如何建得高，而且凤吹不倒？ 3 平面如何不断变小？
③ 设计灵感：横截面小的比横截面大的易折断
单根筷子， 横截面小， 抗弯截面 系数小， 破坏强度 小，临界 载荷也小。 易折断。
911事件PPT
• 另据消息：美国建筑专家评论指出，他们通过观看大 • 楼倒塌的录像认为，虽然飞机冲撞对大楼确实造成了一定 • 的破坏，但随后燃起的大火才是造成楼房倒塌的直接原因。 • 其实，国际国内的建筑专家早就强烈反对建造超高层 • 大楼，他们特别强调的是超高层大楼的安全性极差，一旦 • 发生火灾、风灾、地震等自然灾害；或人为破坏和质量事 • 故，后果将不堪设想。
世贸大厦倒塌，撒旦的微笑
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然而超高层建筑无法回避的固有缺陷，使纽约世界 贸易中心大楼这样高水平的还是未能躲过彻底毁灭的 命运。超高层建筑必须使用钢材建造，而钢材有一个 致命缺点，就是遇高温变软，丧失原有强度。为避免 因此引发灾难，建筑钢材上都涂有防火涂料等防护 物，然而这样低水平的防护，对付一般的小灾小火还 可以应付，但遇到如此猛烈的火灾，钢材防火涂层根 本不可能应付。
长时间猛烈的大火烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材而它上部楼层约数千吨到上万吨的重量自然就会落下来像一个巨大的铁锤砸向下面的楼层对下面的楼层结构的冲击力远远大于其原先静止时重力下面的楼层结构自然难以承受于是一层层垂直地垮塌下来
9.11世贸大厦倒塌原因分析
事实证明纽约世界贸易中心大楼的建筑钢材和结构设 计都是过得硬的，大楼不仅经历了近30年的风雨依然完好， 甚至这次飞机的巨大撞击也未能使之立即倾倒。撞击大楼 的波音757飞机起飞重量104吨，波音767飞机起飞重量156 吨，它们的飞行速度大约是每小时1000公里。从速度比这 小得多的汽车相撞事故，可以想象这次大型客机撞击大楼 的冲击力有多么的巨大，但据幸存者描述，飞机的撞击使 大楼虽然晃动了近1米,但无论是内部还是外部并没有严重 塌落，这是大量楼内工作人员得以逃生的关键。
美国911事件的分析与理解
美国911事件的分析与理解五角大楼位于华盛顿哥伦比亚特区西南部波托马克。
五角大楼始建于1941年8月。
1941年初，希特勒控制了欧洲大部分，时任美国总统罗斯福宣布全国进入紧急状态。
迅速壮大的美国陆军部(存在于1789年至1947年)急需一座新的指挥基地，于是五角大楼开始动工。
2001年9月11日，四架民航客机在美国的上空飞翔，然而这四架飞机却被劫机犯无声无息地劫持。
当美国人刚刚准备开始一天的工作之时，纽约世贸中心，连续发生撞机事件，世贸中心的摩天大楼，轰然倒塌，化为一片废墟，造成了3000多人丧生。
具体的事情是这样8:45，Boeing 767-B-223ER在飞离波士顿洛根国际机场不久后就被劫持，撞毁在世贸中心北楼，大楼随后坍塌。
机上人员:92，遇难: 92。
9:03，Boeing B-767-222同样地在飞离波士顿洛根国际机场不久后就被劫持，撞毁在世贸中心南楼，大楼随后坍塌。
机上人员:65，遇难: 65。
9:45，Boeing 757-223飞离杜勒斯国际机场后不久被劫持，随后撞向五角大楼一角。
机上人员:64，遇难: 64。
10:20，Boeing B-757-222飞离纽华克国际机场后不久被劫持，直向华盛顿飞去。
随后高速坠毁在宾夕法尼亚乡间，据猜测是乘客与劫机者搏斗阻止了这架飞机撞向目标。
机上人员:45，遇难: 45。
整个美国都为之震惊，人们陷入了极度恐慌之中引起了全世界的震惊,这是美国历史上遭遇的最为严重的灾难之一。
而这次恐怖袭击对美国产生巨大、即时性影响，全球各地在事件后都有各种悼念活动，美国政府对此次事件的谴责也受到大多数国家支持；救援活动持续了数月，仅事发现场的清理工作就持续到次年年中。
911事件对美国的影响。
在经济上在世贸中心事件发生之前，世界经济就已处于飘摇不定之中。
世贸中心事件必将使人们早已相当悲观的预期更加悲观，消费者信心将受到严重打击，从而使美国向着衰退的方向又迈出了一大步。
911事件发生的原因是什么
911事件发生的原因是什么“9·11事件”(又称“911‘、“9·11恐怖袭击事件”) ，是2001年9月11日发生在美国本土的一起系列恐怖袭击事件。
下面是店铺分享的911事件发生的原因是什么，一起来看看吧。
911事件的起因分析911事件是美国最为严重的一次恐怖袭击事件。
此次事件发生后，许多人们对911事件原因产生了浓厚的兴趣，也有许多人认为这次袭击事件是一件阴谋。
在此次事件发生后人们对911事件原因做了详细的分析。
根据世界贸易大厦的倒塌来看，有人认为大楼的倒塌并不是由飞机直接冲撞导致的，而是由于飞机撞击楼体后，飞机内满载的航空煤油倾泻进入大楼里引起的大火所释放的巨大热量，软化了钢筋骨架，最终导致世贸大厦在自身重力的作用下坍塌。
但是，有一批建筑学家认为，仅凭大火是不可能让大楼倒塌的。
五角大楼被撞击后，所留下的现场也是疑点重重。
五角大楼被撞击后，美国政府随即没收了附近所有有关摄像机的录像带，包括加油站、大酒店和维吉尼亚交通部。
但是在民众的压力下，美国政府被迫才公开了撞击前的一小部分片段，但是其中并没有任何关于飞机的踪影。
以至于有人认为五角大楼的撞击是由导弹所为，并不是飞机撞击的，而且在片段中也发现了类似导弹的踪影。
最令人关注的一点是，五角大楼的缺口跟播音飞机相比，它们的直径并不相符，而且也找不到任何关于飞机的零件。
这一系列的现象都将这次事件推向了阴谋论。
这次事件给了美国进入中东的机会，同时也找到了一个完美的借口发动合法的战争。
还有就是美国发动伊拉克战争，因为那里有很丰富的石油，这次事件正是一个极好的借口。
911事件全过程911事件是发生在美国最为严重的一次恐怖袭击事件，当事发后引起了全世界的关注，911事件全过程成为人们热议的话题。
事件的整个经过非常的惊心动魄，亲身经历了这次事件的人们，在它过去的很多年里都会心有余悸。
911事件全过程应该从恐怖分子劫机开始。
恐怖分子一共劫持了4架客机，所有的劫机者一共有19人，而且有7人原本就是飞行员。
爆炸荷载的特点及简化分析方法
爆炸荷载分析研究进展
试验法
Sasani 和 Sagiroglu对圣地亚哥的一家宾馆进行了实体爆 炸试验。
整体结构 的研究
试验表明在爆炸冲击波作用下，钢筋混凝土梁发生快速弯 曲，后面板出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。同时，由于自由 表面(后表面)产生的反射拉伸波，梁的后表面发生了散裂。随 着爆炸质量的增加，钢筋混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断裂 向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落转变。
爆炸荷载分析研究进展
试验法
结构构件 的研究
Zhang 等对 ＲC 梁在近爆情况下的 破坏特性进行了试验研究，并研究 了不同比例爆距下 ＲC 梁的破坏形 态和损伤程度。 试验表明在爆炸冲击波作用下，钢 筋混凝土梁发生快速弯曲，后面板 出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。 同时，由于自由表面(后表面)产生 的反射拉伸波，梁的后表面发生了 散裂。随着爆炸质量的增加，钢筋 混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断 裂向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落 转变。
载、等效屈服抗力等物理量。
构建一个等效的单自由度结构体系，用于计算原结构构件
在动力荷载作用下的最大位移响应。
爆炸荷载分析研究进展
解析法
等效单自由度法计算模型
ME(t) 、KE(t) 、PE(t)——分别为等效质量、等效刚度、等效荷载
爆炸荷载分析研究进展
解析法
模态近 似法
最早由Martin和Symonds提出 假定爆炸荷载作用下结构构件的变形遵循一定的规律
案例分析
2015年8月12日，位于天津 市滨海新区天津港的瑞海公司 危险品仓库发生火灾爆炸事故， 造成165人遇难、8人失踪，798 人受伤（伤情重及较重的伤员 58人、轻伤员740人），304幢 建筑物、12428辆商品汽车、 7533个集装箱受损。截至2015 年12月10日，直接经济损失 68.66亿元。
火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对
火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对随着经济的发展，高层建筑逐步增多，火灾荷载和不安全因素也随之增加。
如果因火灾而造成高层建筑倒塌，必将给救人和灭火带来更大的困难，给担负抢险救援任务的消防队员提出更高的要求和挑战。
据调查，美国“9.11”纽约世贸中心倒塌的原因在于大火熔化了支撑钢筋，而不是飞机的直接撞击。
因此，在扑救建筑火灾时，要充分考虑建筑的倒塌问题。
在美国“9.11”纽约世贸中心爆炸现场灭火的300多名消防人员主要就是因建筑倒塌而丧生。
在我国，近年来由于在灭火中因建筑结构破坏、倒塌而造成消防人员伤亡的事故也曾发生。
因此，加强建筑结构破坏、倒塌特点和规律的研究探讨，制定切实可行的灭火救援预案，无疑对减少人员伤亡和财产损失具有非常重大的意义。
一、火灾条件下建筑结构倒塌的原因。
建筑物中建筑构件名目较多，近年来随着一些新材料、新工艺、新技术在建筑领域中的广泛应用，建筑构件的性能也变得越来越复杂，燃烧破坏的特点也趋于多样性。
不同建筑构件均具有自身的燃烧性能和耐火极限。
火灾条件下，随着建筑材料和构件的燃烧和破坏，整个建筑结构也必然受到一定的影响，直至遭到局部的破坏或整个的倒塌。
结构的倒塌与破坏，是由燃烧和高温条件造成的，倒塌和破坏的原因主要有以下几个方面：（1）预应力钢筋混凝土结构遇热，失去预加应力，从而降低结构的承载能力。
（2）砖石砌体受热变形开裂。
花岗岩因内部石英、长石、云母不同的热变形而碎裂。
硅酸盐砌块也因内部的热分散而松散。
（3）钢结构受热变形破坏。
钢结构受热后，很快出现塑性变形，在火烧15-20min左右，杠件变成“面条”一样，随着局部的破坏，造成整体失去稳定而破坏，而且破坏后的钢结构是无法修复重新使用的。
（4）木结构表面被烧蚀，削弱了荷重的断面。
木材起火燃烧，表面炭化，如果剩余截面的面积仍能承受原有全部荷重，结构是不会倒塌的。
纽约世贸大楼倒塌原因数值分析
纽约世贸大楼倒塌原因数值分析1、背景2001年9月11日，恐怖分子撞击美国纽约世贸中心双塔楼，随后的爆炸和火灾使大楼倒塌，造成3000余人死亡或失踪，经济损失无法估计。
“9.11”事件留给人们无尽的思考，也给今后超高层钢结构设计带来严峻挑战。
总结人类用如此巨大的代价换来的教训与经验，对今后超高层钢结构设计具有重大意义。
2、大楼倒塌粗略分析2．1世贸中心工程概况73年建成，由两栋110层的方形塔楼和裙房组成塔楼地上部分：110层，高417m平面尺寸：63.5m×63.5m服务性核心区平面尺寸：42m×26.5m标准层层高：3.66m结构体系：钢框筒四周为密柱深梁型框筒，主要抵抗水平荷载。
框筒：240根钢柱，柱距为1.02m（9层以上），柱截面为450mm×450mm 方钢管，其壁厚沿高度不等大楼（8层以下）：三柱合一，柱距3.06m ，柱截面放大到686mm×813mm窗裙梁：截面高度1320mm框筒立面开洞率：24%内部核心区：47根钢柱组成的框架，用以抵抗竖向荷载核心区的一般柱截面：450mm×450mm 方钢管防火保护：喷涂石棉水泥，厚度为30mm2．2 撞击损毁推断南楼：撞击点在78-84层，62min后倒塌北楼：撞击点在93-98层，103min后倒塌撞击北楼的波音757飞机：机身宽度3.8m，翼展38.05m，高为 13.56m，最大起飞重量1111320N ,最大载油量42600升，巡航速度917km/h，最大载客178-239人，实载92人。
撞击南楼的波音 767飞机：机身最大宽度 5.03m，翼展47.57m ，机高为15.85m ，最大起飞重量1560258N，最大载油量51130kg ，最大油量航程为9530km ，最大巡航速度898km/h，最大载客269 人，实际载客65人。
假设飞机实际质量为120000kg，速度为700-800km/h ，则撞击动能约为(2.27-2.96) ×109J ；结构的变形能和被撞断的梁、柱的冲击功可粗略估计，但飞机残骸的剩余动能、机体毁坏耗能以及转化出的热能、声能很难估计。
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911大楼倒塌的力学分析土木与建筑工程学院
专业：工程管理（2）
姓名：***
指导老师：***
911大楼倒塌的力学分析
摘要：9.11世贸大厦的倒塌因其重要的工程背景引起了国内外许多学者的注意，关于其倒塌的原因分析很多，但大多都是从爆炸冲击和火灾燃烧方面进行考虑和解释，同时国内对世贸大楼倒塌的原因的理论研究更是不少本文首次从塑性极限分析的角度来进行研究，假设大楼倒塌时结构内产生塑性铰，应用静力学极限分析的方法，计算出大楼倒塌所需要的极限静荷载，然后将大楼上部楼层自由落体与大楼下部楼层相互作用的冲击荷载与静荷载联系起来，得出大楼倒塌可能性与上下楼层完全刚性冲击作用时间的相关性。
最后，我们简单介绍了飞机撞击大楼后的爆炸当量死亡半径、财产损失半径等等，并对9.11以后未来高层建筑的发展趋势作了简单的展望。
关键词：世贸大厦塑性极限分析刚性冲击
正文：
1.塑性极限分析方法研究世贸大楼倒塌
1.1 世贸大厦概况
曼哈顿岛上的世贸中心是世界上最大的贸易机构，其主要建筑双塔楼是世界上最高的建筑之一，其中两座建筑南楼高1368英尺 110层，北楼1362英尺 110层，起标准层高为 3.676m。
两座大楼都为方柱形体，且外形完全一样，每边宽200英尺，每幢塔楼面积达46.6×106m2约250000t,大楼的外墙每边又排列很密的59根钢柱组成，每根钢柱都是边长为14英寸的正方形，钢柱间的距离为3英尺4英寸，大楼外表包以银色铝板，在普通风力作用下，楼层摆幅能达到2.8m. 世贸大楼的建筑钢材坚固，结构设计合理，大楼不仅经历了许多年的风雨依然完好，而且这次飞机的巨大撞击也未能使之立即倾倒，恐怖分子劫持以撞击大楼的波音757飞机起飞重量为104t,波音767飞机起飞的重量为156t,它们的飞行速度是100km／h,据幸存者描述，飞机撞击大楼虽然震动幅度在1m左右，但大楼并未立即倒塌，这既为幸存者逃离大楼争取了宝贵的时间。
也证明了飞机撞击
不是大楼倒塌的主要原因。
1.2大楼倒塌初步原因分析
世贸大厦建筑用材为钢材，钢材的致命弱点就是在持续高温下会变软强度下降，失去其原有承载能力。
虽然建筑材料上涂有防火涂料等防护物，但遇到持续猛烈的大火时，防火涂层根本就起不到应有的作用。
撞击世贸大厦北楼的波音757飞机大约可载35t,起飞重量104t，是上午7:59分从波士顿国际机场起飞，于上午8:46分撞击北楼94-98层，撞击南楼的波音767飞机大约可载51t燃油，起飞重量156t，是上午8:14分从波士顿国际机场起飞，于上午9:03分撞击南楼78-84层，由于飞机在撞击世贸大楼是刚起飞不久，机上燃油消耗很小，几乎将它们及大部分优质航空煤油都撒到了大楼里，燃起了熊熊大火，燃烧的温度达到了1200℃，长时间猛烈的大火会烧软飞机所撞击的那几个楼层的钢柱，猛烈的气体爆炸以及火球的热辐射对所撞击的那几个楼层的支撑柱都造成了极大的破坏。
由于世贸大厦建筑材为钢材，钢结构作为一种建筑体系，在超高成建筑中有着无与伦比的优势，但耐火性能差是自身致命的缺陷，实验表明：低碳钢在200℃一下性能变化不大，在200℃以上随着温度的升高起弹性下降，钢材的屈服强度极限强度显著下降，变形系数增大：500℃时，弹性模量为常温的50%：600℃时基本失去承载能力。
尽管世贸中心大楼钢结构采用了防火涂料等防护物，但在如此罕见的大火面前无济于事，高温导致的钢材软化承载能力下降最终引发了这场灾难。
世贸大厦的承载力结构分外围柱和中心柱两部分，外围柱承受大楼40%的重量，中心柱承受大楼的60%的重量。
由于撞击南楼的波音767撞击塔楼位置较低且为大楼的边角处，对大楼外围钢柱破坏较大，撞击后大楼上层压力大，且飞机载油量大，参与燃烧和爆炸的两大，而撞击北楼的波音757相对来说撞击塔楼位置高且为大楼的中心处，对大楼中心柱的破坏大于对外围柱破坏小，撞击后大楼上层压力笑，飞机载油量小。
所以北楼在燃烧1小时46分(多于南楼燃烧1小时02分钟)，当上部上万吨重量的数层在彻底失去支撑后，自由下落砸向下面的楼层，从而造成了整个大楼的倒塌。
建筑结构单元在火灾情况中的响应，包括几何形状的变化（由温度场引起的热膨胀），和材料特性的改变（材料刚度和强度的降低）。
研究表明，火灾初期结构单元以几何形变为主，在结构接近破坏时材料特性的变化成为主导因素。
世贸大厦楼板的长细比很大，且在设计过程中只考虑了楼板受竖向荷载作用的承载能力，而病未考虑其承受面内轴向拉压的能力。
当某楼层发生火灾时，楼板结构最初的热膨胀导致了将其外围柱向外推出，同时楼板本身的几何形状也发生了变化。
楼板的变形实际上被周围的支撑所约束，楼板的支撑能力逐渐下降，伴随着上部楼层自重所产生的竖向压力作用。
从而引发了有火灾的楼层。
1.3最终原因
世贸大厦因承力柱的弯曲失稳，在上部荷载的作用下，当结构的承载能力下降到一定程度时，世贸大楼必定会倒塌。
2.爆炸力学的角度分析撞击破坏
2.1楼层内发生破坏效果的初步分析
飞机在撞击大楼后，油箱受到机械冲击而发生破裂，泄露出的燃料与空气混合达到极限浓度时，遇火源即可发生爆炸。
燃烧的火焰与火焰相互作用，造成很高的体积燃烧速率，形成具有一定破坏性的爆炸波，甚至有可能转变为爆炸。
在撞击初始阶段的爆炸中，世贸大楼周围41m半径范围之内都会造成人员伤亡，周围部分地区人员会发生重伤或轻伤，财产设备遭到破坏。
2.2爆炸分析小结
飞机撞击世贸大厦所产生的撞击能量以及楼层内发生爆炸破坏的能量，不足以使世贸大楼发生倒塌，这位本文所采用的分析方法提供了理论依据。
3.世贸大厦倒塌后高层建筑的发展展望
3.1世贸大厦倒塌的启示
究竟发生了什么导致两幢高110层的大楼倒塌，美国政府的联邦紧急事务处理中心很快对这件事展开了调查，他们给出了事情的概要，以下是一些人对这件事的一些理解：
飞机的撞击导致约三个楼层的物理破坏，并且被撞击部位约2/3的柱被损坏。
两件其他的事情也发生了：比如几个楼层开始着火，并且撞击破坏了建筑中为钢架提供防火保护的绝缘材料。
因大火逐渐变热的钢架，在毫无防火保护的情况下备注不破坏，导致了大量不是楼板就是支撑住的局部坍塌而最终引发了整幢大楼的倒塌。
大楼下层为被撞击和大伙破坏的部分因无法承受因上层部分每层约2000吨中的楼层的自由下落产生的冲击荷载而最终倒塌。
3.2展望小结
世贸大厦的倒塌所引发的人们对高层建筑结构设计过层中的考虑是深远的。
建筑工程师在今后的结构设计中，对建筑的承载能力以及防火要求的设计，都是不能忽略的。
结论：对于世界贸易大厦的双子楼，因为飞机撞击南楼和北楼的楼层不同，决定了在倒塌前，与大楼下部楼层发生冲击作用的上部楼层的自重不同，大楼倒塌所需要的最小临界荷载不同，因而大楼倒塌前楼内发生燃烧的时间不同，因为只有燃烧足够长的时间才能使得下部楼层承载能力下降，从而导致整个大楼的倒塌。
参考文献：
[1]黎在良，刘殿魁.固体的波[M].科学出版社，1999
[2]韩广才，李鸿，商大中.分析力学[M].哈尔滨工程大学出版社，2003。