韩国光州连续倒塌高层建筑的结构体系和倒塌模式分析

1月11日下午，韩国光州一在建高层建筑发生连续倒塌事故，引起广泛关注（参见：突发：韩国光州在建高层建筑发生连续倒塌）。由于我们课题组一直从事工程结构连续倒塌领域的研究，所以对此类问题尤其关注，故对本事故进行了进一步的跟踪分析。由于事故刚刚发生，事故原因还在调查中，还有很多信息尚不完善，本文仅是我们根据现阶段可获取的数据的分析和思考，一定有很多谬误之处，请各位专家批评指正。

1

事故高层建筑结构体系

随着更多事故信息的发布，可以初步判定该结构主要是“墙板结构体系”（图1）。即由混凝土的墙体和楼板构成，没有框架梁、框架柱。这类结构体系的优点是施工非常便利，不需要处理复杂的梁-板-柱节点问题。

图1（图片来源：koreaherald.com）

2

事故建筑的倒塌区域

与我们此前分析一致，该建筑发生了大范围的楼板倒塌。几乎整整一侧的楼板都垮下来了（图2-4）。竖向垮塌直至结构加强层处终止（高层建筑为了建筑和功能需求，每隔一定楼层需要设定一个加强层。加强层在结构上可以通过布置更多的构件来提升整体结构的刚度，同时在功能上可以用作建筑的设备楼层或者火灾的避难楼层等）。

图2（图片来源：yna.co.kr）

图3（图片来源：heraldm.com）

图4（图片来源：tellerreport.com）

3

事故建筑倒塌机制分析

由该高层建筑的结构形式和倒塌模式可以看出，该事故建筑的可能倒塌机制为：

(1) 由于某种原因，顶部楼层发生了初始破坏导致楼板坠落。由于目前还不了解本工程的具体事故原因，还不能下结论。国内外类似工程事故的原因有：由于气温太低等原因造成混凝土强度不足；赶工期楼板模板拆除时间过早；吊装中的构件等重物掉落砸到楼板等；

(2) 顶部楼板坠落，砸在下部已经施工完成的楼板上；

(3) 下部楼板被砸坏，进一步砸在后续楼板上，形成一个“千层饼”式的连续倒塌破坏（图5）；

(4) 部分竖向墙体伴随楼板倒塌而破坏，由于存在T型、L型拐角墙体或外部支架（图1），部分外墙幸存。

图5
（工程地震灾变模拟：从高层建筑到城市区域 (第2版), 科学出版社, 2020. 2.6.2节插图）

4

结构防倒塌措施建议

从上述分析可以看出，由于该结构体系缺乏框架梁、框架柱等骨架体系，所以一旦结构发生局部破坏后，缺乏“骨架”构件提供内力重分布能力，很容易发生初始破坏。而倒塌过程中，由于没有适当的构件来吸纳倒塌构件的动力冲击，进而出现了这样的“千层饼”式连续倒塌破坏模式。好在有加强层，否则可能这个结构就会从顶部一直倒塌到底部。

最后再说一遍，由于事故刚刚发生，事故原因还在调查中，还有很多信息尚不完善，本文仅是我们根据现阶段可获取的数据的分析和思考，一定有很多谬误之处，请各位专家批评指正。