聲明：本分析是根據收集到的圖紙和數據，結合在板柱結構設計方面的經驗，對整個設計開展了初步的分析，結合中國規范，從規范對比角度提供一些思考，不作為任何事件分析的基礎和依據。

1. 背景

近日，在美國佛羅里達州一棟12層板柱結構住宅樓（倒塌部分局部13層）突然發生局部連續倒塌。目前事故已造成至少9人死亡，156人下落不明。這座位于瑟夫賽德（Surfside）的住宅大廈于1981年竣工。當它倒塌時，當局正在根據城市安全法規對已有40年歷史的建筑進行重新認證。

鋼筋混凝土板柱結構作為一種常見的結構形式在實際工程當中得到廣泛應用。由于板柱節點易發生沖切破壞，常被視為該結構體系最為薄弱且極其重要的一個環節。特別是個別節點失效引起的內力重分布，可能導致更大范圍的破壞甚至引發整體結構的連續倒塌。

本次分析以事故原型的結構為基礎，保持其材料等級、幾何尺寸，采用中國規范進行初步復核。結構主要信息如表1所示，典型樓層高8英尺10英寸，層高約2.69m。

2.典型節點抗沖剪承載力復核

計算分析時選取軸線8與軸線L交點對應節點（見圖1）。圖2給出了樓層平面布置。混凝土28天圓柱體強度標準值為3000 psi（21 MPa），板厚為8英寸（203.2 mm），板底鋼筋為 #4（0.5英寸, 12.7 mm）。柱截面尺寸為14×18英寸（355.6×457.2 mm），保護層厚度取3/4英寸（19.05 mm）。

圖1 典型柱網布置

圖2 L-8軸典型建筑平面布置

以典型L軸交8軸節點為例，對比計算沖切荷載與規范抗沖剪承載力，本工程面層及吊頂做法均布荷載考慮四種情況（0~1kN/m2），住宅墻體均布荷載考慮四種情況（0~1.5kN/m2），在樓板強度3000 psi情況下，在附加荷載較大的情況下，不滿足規范要求。樓板強度增加到4000 psi的時候，在部分荷載條件下勉強能滿足美國規范要求，但基本不能滿足中國規范要求。

3.典型柱截面估算

計算分析時仍選取上面典型位置，軸線L與軸線8交界對應截面柱，此部分區域13層，采用估算方式，考慮4000psi-6000psi不同強度為分界位置。對比美國規范強度比（強度折減系數0.65）、中國規范軸壓比情況。估算時暫不考慮活荷載折減系數、柱計算長度、柱鋼筋等的影響，暫時不考慮柱自身重量，估算。

估算時按照附加地面做法恒載0.5kN/m2，墻體做法均布荷載1.0kN/m2。如果考慮柱自身截面重量以及風荷載等影響，預計比值會增加。可見其軸向承載力不滿足規范要求。

4. 整體建模初步分析

結構整體估算時按照附加地面做法恒載0.5kN/m2，墻體做法均布荷載1.0kN/m2。布置按照獲得的資料進行建模。結構分析時候按照抗震（抗震按照6度）和不抗震兩種情況。風荷載基本風壓1.1kN/m2，按照海邊粗糙度A類計算。結構整體模型如下圖所示：

圖3 結構初步計算模型

圖4 地下室層結構軸壓比

圖5 首層-三層結構軸壓比

圖6 地震下層間位移角

圖7 風荷載作用下層間位移角

5.對設計思考

1）混凝土墻體偏少

按照國外設計理念，柱多為重力柱，抗側力主要靠剪力墻，但從圖紙中，Y向剪力墻較多，X向剪力墻很少。

圖8 地上結構墻體

從初步計算結果來看，風荷載作用下和地震作用下都是X向變形較大。

倒塌順序如下圖所示，從事故進展來看，西側G軸剪力墻（豎向長墻+水平墻），有效阻止了左側結構的連續倒塌；東側M軸只有豎向剪力墻，沒有水平剪力墻，M軸只是暫時延緩了倒塌進展，由于側向沒有穩定支撐，最后發生了倒塌。

圖9 倒塌順序

從破壞事故現場照片看，東南角泳池部分的剪力墻有效阻止了地下室周邊的連續倒塌，設計及照片如下圖所示。

圖10 東南角地下室泳池部分剪力墻

圖11東南角地下室泳池部分剪力墻

2）混凝土柱截面偏小

從截面估算及整體初步計算來看，與中國規范對比，柱明顯偏小，底部軸壓比最大為1.89，右側大部分不滿足要求；與美國規范對比，節點區域抗沖切承載力待進一步復核。

3）局部屋頂

從獲得的資料看，4軸位置部分走道加了連廊進行了轉換，屋頂樓板直接搭到墻（墻類型是否混凝土或者砌體不確定），此部分極易引起破壞。

圖12 局部屋頂走廊圖

4）局部轉換

為了滿足車道等，結構在首層及二層進行了轉換，右側倒塌部分對應的轉換如下圖所示，從國內規范角度講，這種轉換需要采取更進一步措施，包括轉換柱部位雙向拉結等。

圖13 右側局部轉換

整體事故原因待進一步調查及復核，本文不作為任何事件分析的基礎和依據。

本文分析主要由中國建筑設計研究院孫海林，左凌霄完成，北京工業大學李易老師，清華大學鄭哲、費一凡同學，對本文工作亦有貢獻。

注：部分圖片和視頻來源于網絡，主要用于學術交流，如侵刪。