贝鲁特大爆炸，方圆十里夷为平地，为何炸点附近1栋粮仓伫立不倒

贝鲁特2700吨硝酸铵爆炸发生后，冲击波波及直径将近10公里内的建筑，临近爆炸中心1000米之内的建筑几乎被彻底摧毁。

距离爆炸点近在咫尺的一个粮仓虽然被摧毁了一部分，但是主体部分屹立不倒。

粮仓之所以难以被摧毁，主要得益于它的外形。因为它的外形是筒形结构。

建筑物的整体破坏，有些是受材料强度控制，有些是受材料的整体稳定性控制。贝鲁特的粮仓就是这种受整体稳定性控制的结构。

圆筒型结构的特点是可以把外压力转换成圆周分布的压应力。

在均匀的外部压力下，这种圆筒容器可以通过壳体不稳定性或叶状屈曲发生破坏。

一般谷仓、水泥仓等装粉状或者颗粒状物体的仓库，都会做成连续的圆筒结构，紧密的排列在一起。

如果相邻圆筒间距过大，容器仍可能因壳体失稳而倒塌，但如果间距很近，则壳体可能会因轴对称变形而失稳。

对于绝大多数固体材料，抗压强度都非常好。钢筋混凝土的抗压强度几乎可以跟钢铁相等，但是抗拉强度就要弱很多。

把大部分的外力，都转化为材料的抵抗压力，就是这种筒形结构的高明之处。

潜水艇为什么横截面必须是圆形，不能是方形，也不能是椭圆形。

从力学角度上说，筒型结构有很大优点，但同时也有一个缺点：对于壳体失稳，初始圆度丧失（正圆偏心率是0，圆心正好和形体几何中心重合）起着重要的作用。

一旦失去初始圆度，偏心率随着压力的增大而非线性增大，直至壳体部分变为塑性（钢铁会产生塑性变形，但是混凝土会直接粉碎）。当这种情况发生时，壳体某些部分的切线模量会迅速减小，这会使受力情况严重恶化，直至发生灾难性的破坏。

我们国家的导弹核潜艇有一个高高的龟背，就是因为耐压壳的直径做不大，所以导弹的发射筒要伸出潜艇壳体很多。

●图为美国俄亥俄级核潜艇。

耐压壳直径做不大的原因，是因为我国卷板机机械加工精度无法控制大直径圆筒的偏心率。

在深海的高压力下，如果耐压壳体偏心率超出一定的范围，壳体在变形后就无法复原，在持续的压力下，整个潜艇外壳结构就会迅速的被压垮。

潜水艇的下潜深度，很大程度上是由于耐压壳的抗压稳定性决定的。

像粮仓这样的圆筒型钢筋混凝土建筑结构，是一个整体的超静定结构，破坏往往也是由稳定性决定的。

在炸弹爆炸的过程中，冲击波会对建筑物的表面形成超压（超过一个大气压的压力叫超压）。

一个大气压听起来是很稀松平常的压力，但是一旦把它放到大面积上，就会产生很恐怖的推力。

一个大气压在一平方厘米上会产生一公斤的力，在一平方米上就会产生10吨的力。

炸药爆炸的超压会大到几十个大气压，也就是说在一平方米的墙体上会产生几百吨的推力。

在一个6层楼高的普通居民楼的侧面墙壁上就会产生几十万吨的推力。在这个推力的作用下，通常的砖石混凝土结构建筑很快就会被摧毁。

贝鲁特大爆炸产生的冲击波对于附近的粮仓上面也会造成巨大的超压，这个压力在一瞬间会摧毁部分的结构，让整个筒形混凝土局部失去稳定。

受稳定性控制的结构有一个最大的好处，就是一旦外力失去以后，破坏不会自动的发展。

爆炸产生的冲击波虽然力量巨大，却是瞬时荷载。这和在深海中航行的潜艇不一样，潜艇受到的是水压力的持续荷载。

所以圆筒型的粮仓距离炸点很近，仍然屹立不倒。

为什么很多防御性的堡垒都建成圆形？圆形不仅难建，而且内部的面积利用率还很低，但是圆形很结实。