首先倒下的是“错误的”起重机

Morrow Equipment 的多台塔式起重机已在佛罗里达州迈阿密的 Aria Reserve 项目中投入使用。

想象一下，两台塔式起重机在同一个项目上工作，连接在同一个结构上，经历同一场严重的风暴：一台塔式起重机的高度为 400 英尺，另一台塔式起重机的高度为 250 英尺。

如果打赌哪台起重机在海浪冲击下最先倒塌，大多数人会选择最大的起重机：暴露面积更大，顶部承重更高等等。

但这种赌博出错的概率可能比业内人士想象的要高。

看过飓风倒塌视频的工程师表示，在双机作业中，通常是较矮的那台起重机先倒塌，但这并非因为它的强度较弱。这是因为较矮的起重机通常更靠近建筑物立面，承受着较高的起重机（通常位于风切变范围之外）较少受到的冲击力。

这一发现综合了今年6月10日至11日在美国田纳西州纳什维尔举行的北美塔式起重机大会（TCNA）上一个小组讨论的内容。该小组讨论的主题是“风、天气和日益严峻的风暴”，由Brasfield & Gorrie公司的JR Moran主持，小组成员包括Posch Engineering的结构工程师Rob Posch、Manitowoc公司北美塔式起重机工程和服务总监Chris Noblit以及Finnco Services公司的所有者Matt Finnerty。

这一个小时涵盖了从起重机选择、地基设计到应对不断变化的环境下的风暴准备等所有内容。

2026 年北美塔式起重机大会“风、天气和日益严峻的风暴”专题讨论会。从左至右：克里斯·诺布利特（马尼托瓦克公司）；马特·芬纳蒂（芬科服务公司）；罗布·波施（波施工程公司）；主持人：JR·莫兰（布拉斯菲尔德和戈里公司）。

解决了一个薄弱环节，另一个薄弱环节又会出现。

或许最大的启示是，解决昨天的问题似乎会引发今天新的问题。

如果你问结构工程师塔式起重机在大风中哪里会损坏，多年来，他们给出的答案都指向底座。因此，行业内建造了更坚固的底座，加固了地基，设计了更大的桅杆。

问题解决了吗？错。

“最近三四台在强风中倒塌的起重机，都是在转盘处发生故障，”波什说。“这是结构中第二薄弱的环节。所以，如果你加强了这部分，那么结构中其他部位的薄弱环节就会得到加强。”

这是一个简单的观察，却有着重大的意义：加强起重机部件并不能消除机器的脆弱性，它只是将脆弱性转移到了其他地方。

从好的方面来看，该行业已经更好地解读了自己的故障；这主要是因为出现了相对较新（现在也很容易获得）的证据来源。

“现在所有事情都被拍下来了，”波什补充道，并指出建筑工地到处都是摄像头。“我们亲眼目睹了起重机在飓风中倒塌，但我们可以看到它们在哪里出现故障，以及故障是如何发生的。”

在某些情况下，风暴中风向的改变导致起重机在其与楼板的连接处倾覆，这并非任何单一点的强度失效，而是方向性失效：风向变化的速度超过了固定结构所能应对的范围。专家组指出，在过去六年左右的时间里，起重机吊臂本身的上拔力导致了数起有记录的故障。

但这些情况都不是因为地基强度不足造成的。相反，它们都是由于在安装时对载荷位置和方向的假设错误导致的。

波什指出，承包商越来越多地在纸面上提出更严格的风力要求，但他们并不总是了解设备实际能够达到的风力水平。

“我们可以把地基建得很结实，”波什说，“但是这样一来，整个上层建筑就无法承受高风速了。”

“我们仍然发现起重机上部出现故障。”

一个数字，承担了太多工作

2026年6月10日至11日，在美国田纳西州纳什维尔举行的北美塔式起重机大会上，JR Moran（左）主持了一个关于塔式起重机与极端天气问题的专家小组讨论。图片：KHL集团

如果这个故事里有反派角色，那他不是一个组成部分，而是一个数字。

每台塔式起重机都有一个抗风等级：一个通常以英里/小时 (MPH) 为单位的数值，会出现在图纸、合规文件和承包商检查清单上。它的目的是表明起重机能够承受的风力大小。该数值是应承包商的要求提供的，他们希望获得简明的评级信息，以便更好地进行设计和施工规划。

但这种简单性可能掩盖了更大的问题。或许专家组最坦诚的时刻是承认，这个数字过于简化了实际情况，而实际情况要复杂得多。

“你只有一个数值，一个风速。很难把一个风速值直接标注在图纸上，”波什说道，并指出这些数值没有考虑具体场地的风况。“关键在于如何将这个数值应用到现场的起重机上。”

这是因为风压并非随高度呈线性增长。诺布利特实时计算了一个假想的1200英尺（约366米）高建筑物的风压，并采用了一个常用的参考风速：10米高度处风速为175英里/小时（约284公里/小时）；这是南佛罗里达州建筑规范的典型设置。诺布利特指出，这个比例并不能直接应用于极高高度的情况，因为在高空，风压倍数可能是参考点风压的两倍。

“那里的风速要大得多，”他说。

他补充说，这是一个细微差别，在计算横向风荷载时并不总是能完全体现出来；纸上的数字与 1200 英尺高空中的起重机实际经历的物理现象之间存在差距。

标准正在迎头赶上

第比利斯现场的波坦塔式起重机（照片：Orbi Group 第比利斯）

无论行业是否做好准备，其中一些差距可能很快就会缩小。

新的标准 EN/ISO 13001 正在全行业范围内取代旧的 EN 14439 标准。根据旧标准，制造商可以选择如何计算起重机的抗风能力——从起重机侧面或正面计算——其中正面计算更为保守。

根据 13001 标准，这种选择消失了，每个制造商现在都必须从头开始计算。

换算成实际数值，这一变化使最终风速等级略微下降到大约 97 英里/小时，而根据之前的 ASCE 7 惯例，通常使用的数值接近 98 英里/小时。

诺布利特表示，这种差异听起来很小，但它同时影响到两个方面：根据新标准，独立式起重机的起重能力可能会有所下降，而起重机本身的抗风能力则会显著增强。

这是每个制造商在生产过程中都必须面对的权衡取舍，无论具体项目是否有要求。

已知与未知

2026年6月10日至11日，在美国田纳西州纳什维尔举行的北美塔式起重机大会上，JR Moran（左）主持了一个关于塔式起重机与极端天气问题的专家小组讨论。图片：KHL集团

这里没有任何迹象表明塔式起重机工程在应对风灾风险方面不够成熟。恰恰相反。基础和地基设计是一门成熟的学科，在各个项目中都得到了严谨的应用。

这个小组实际上说明的是更具体的事情：一个行业已经基本解决了它所理解的故障模式，现在才开始构建描述它仍在发现的问题的词汇：比如用转盘代替底座，用较矮的起重机而不是较高的起重机倒塌，用风力数值来过度简化它应该传达的信息。

行业目前的准备和发现或许能在未来挽救项目（甚至生命）。标准会不断提高，影像资料会不断积累，下一个薄弱环节可能早已存在，静待下一次风暴的到来。