“正直是告訴自己真相,而誠實是告訴別人真相。”——斯賓塞·約翰遜，本文來自微信公眾號：巖土沿途Geotech（ID：Ingen-Geo），作者：Maxim Li，頭圖來自：視覺大陸
花旗總部大廈
兩個條件
1960年是美國的黃金年代。
依靠著二戰的紅利，美國進入國力最鼎盛的一段時間。在全球勢力的重新劃分中，美國取得了先機，帶動了自己大陸經濟的迅速發展，
花旗集團（Citicorp）亦受益于此股風潮。1960年初，其位于曼哈頓公園大道的總部，對于公司的持續增長和擴張而言顯得越發不相稱。花旗集團需要建造一棟全新的，顯眼的摩天大樓。
與此同時，萊克星頓大道601號（Lexington Avenue 601）的圣彼得教會正為他們教堂的日漸老化所發愁。
圣彼得教堂建于20世紀初，最初的目的僅是為教會的會眾提供一個禮拜的場所。
1960年之前的教堂
60年過去，教堂早已變得破敗不堪，而當時還是屬于郊區的萊克星頓大道，也已經變成了紐約繁華的金融中心。
教堂所在地變成了寸土寸金的金融中心
在缺乏資金的情況下，為了對教堂進行認真的修復，教會開始考慮出售其在601號的寶貴財產。
就像是命中注定一般，花旗集團與圣彼得教會的接觸顯得那么順理成章，
與圣彼得教會的談判并不輕松，無論如何，教會都不愿將教堂搬離。最終，花旗集團花了5年時間及4000萬美元，才與教會就601號土地售賣達成協議。
在協議中，圣彼得教會需要花旗集團接受兩個特別的條件，才同意出售土地：
1. 在原址上，為教會建造一座全新的教堂；
2. 新大樓不允許有任何結構穿過教堂。
第二個條件讓花旗集團犯了難，如果要做到這一點，意味著要犧牲寶貴的辦公空間。
餐巾上的靈感
同樣為第二個條件犯難的還有花旗新大樓的首席建筑師Stubbins和首席結構工程師LeMessurier，他們已經為新大樓的方案苦苦思考了數周。
Stubbins是紐約頗有聲譽的建筑師，他在學生時代就讀于佐治亞理工，并在哈佛獲得了碩士學位。在哈佛，他曾與包豪斯運動（Bauhaus Movement）的發起人之一Walter Gropius共同學習。
大廈首席建筑師Hugh Stubbins
LeMessurier同樣是一名享有盛譽的結構工程師，他作為Stubbins的搭檔一起完成了多項地標的設計。LeMessurier先是在哈佛就讀數學，隨后在麻省理工獲得了建筑工程的碩士學位。
大廈首席結構工程師William LeMessurier
兩人為教堂與新大樓之間的關系曾考慮過多個方案，但受限于苛刻的第二個條件，對于如何最大化利用教堂位置的空間仍然沒有頭緒，
兩人對于新大樓方案的草稿
一天晚上，LeMessurier坐在劍橋的一家希臘餐館里，又研究起這個困擾多時的項目，
通常情況下，結構工程師會希望一座大樓的柱子會以一定間隔規則地均勻放置，這樣每一層的重量就會通過最簡單明晰的路徑往下傳遞，方便工程師對大樓受力及安全度進行清晰的分析，
常規的平面布置圖，灰色矩形為柱子
然而，過多的柱子會對影響建筑內部的空間劃分。如果希望大樓內部擁有開闊的空間，那就要減少柱子的布置，最后，大樓可能會被優化為只剩下幾根大柱子支撐的結構，
柱子優化后的平面布置圖
在花旗新大樓的項目中，事情還沒有這么簡單，如果按上述方案調整，左上角的柱子將會與教堂位置沖突，除非犧牲掉左上角的大廈空間，將柱位內縮以讓出教堂的位置，
左上角柱子與教堂位置沖突
突然之間，LeMessurier的靈感來了，隨手拿到桌上的餐巾紙將草圖畫了下來，在LeMessurier的方案中，原先布置于大樓四周的柱子被移動到了中間，整座大樓以一種“踩高蹺”的形式坐落于地面，
調整后的大樓平面（左）及立面（右）
這似乎是一個兩全其美的方案。新的布置既避免了與教堂的沖突，亦最大程度上保留了大樓的空間，但是，柱子移往中間后，大廈每一層的兩端缺乏支撐，變成了不穩定的大懸臂，
為了解決這個問題，借助于樹的靈感，LeMessurier又設計出了大膽的“V型桁架”體系，如果說中間的柱子是樹干，V型桁架就是樹枝，將樓層的重量安全穩定地傳遞給柱子，
V型桁架體系
這是振奮人心的一晚，不僅一掃數周的苦惱，如此大膽張揚的方案如果能實現，將毫無疑問會成為紐約的新地標，
LeMessurier草稿中的大廈雛形
1977年，大樓建成，被命名為花旗集團總部大廈（Citicorp Center），那些巨大的V型桁架被LeMessurier認為是天才般的發明，他甚至試圖說服建筑師好友Stubbins將這些桁架布置在大廈最顯眼的外部，不過沒有成功。
“我很自負，” LeMessurier在一次采訪中說道，“我本來希望我的杰作在大樓外面展示，但Stubbins不同意。最后，我告訴自己，我一點也不在乎——它就在那里，上帝會看到的，”
建設中的花旗集團總部大廈
建成后的大廈，左下角為重建的圣彼得教堂
一名學生的質疑
1978年6月一個溫暖的日子，LeMessurier在他位于麻省劍橋的辦公室接到了一名工科學生Diane Hartley的電話。Hartley說，她的教授讓她寫一篇關于花旗集團總部大廈的論文，作為本科畢業成果，
大廈一年前在曼哈頓竣工時，它已經成為當時世界第七高的建筑。
Diane Hartley
在準備論文時，Hartley從LeMessurier公司一名助理工程師拿到了大廈的相關資料，并對大廈的結構工程進行復核，在復核過程中，她發現大廈在抗風性能上異于常規的建筑物。
對于常規的建筑物，由于四個角都有柱子，垂直于建筑表面的風通常是最不利的受力情況，
在常規建筑物設計時，垂直于面的風通常是最不利工況
但是對于花旗集團總部大廈，Hartley發現大廈在承受對角線風（此時風向與大樓的對角線平行）時，大廈的內力要明顯高于垂直面風的情況，
Hartley論文中對角線風的驗算
Hartley在驗算后，認為大廈不足以抵抗對角線風引起的荷載，在提交論文后，她的老師回復意見中也提到了同樣的質疑。因此，就有了開頭與LeMessurier通話的一幕，
Hartley告訴LeMessurier，他把大廈的柱子布置在錯誤的地方，LeMessurier聽后，并沒有感到任何驚詫，因為他對自己的杰作有足夠的信心，他僅將其視為一個有趣的插曲，
在當天晚些時候，LeMessurier對Hartley提到的情況親自進行了分析，LeMessurier作為一名杰出工程師的同時，也是哈佛大學部結構工程的客座教授。他覺得這個案例十分有趣，打算將其準備成一次課堂講座，以激發學生對結構工程的興趣，
大廈是由一系列V型桁架支撐的標準層組成的。在每個標準層中，大廈的四面被由4根大型桁架組成的三角形所包圍，
大廈的V型桁架標準層
LeMessurier首先計算了風垂直于建筑表面的工況。在不同方向的風荷載下，大廈的V型桁架構件呈現出受壓或受拉的力學響應。
V型桁架在垂直面風情況下的力學響應
隨后，LeMessurier驗算了對角風的情況。對角風可以按45°分解為兩個垂直于建筑表面的分力，大小為上圖兩個方向風力的70%。在通常情況下，構件引起的力學響應是小于垂直面風工況的。
然而，LeMessurier驚奇地發現，在他設計的V型桁架中，在受到對角風力的情況下，部分桁架的應力竟然比垂直面風工況高出40%。由于大廈特殊的結構布置，在對角線風分解為兩個70%的小垂直面風時，部分構件的在兩個垂直面風的荷載下，受力是一致的。所以當兩個小垂直面風荷載疊加時，部分桁架會出現雙重受壓或雙重受拉的力學響應，在疊加后，70%+70%=140%，所以會比設計值高出了40%，
對角線風工況中部分桁架出現雙重受壓（受拉）
LeMessurier開始感到有些隱隱不安，他想起了一個月前的另一場會議，
SERENE計劃
一個月之前，LeMessurier在匹茲堡參加了兩棟摩天大樓的討論會。這兩棟樓也是他的老搭檔Stubbins設計的，LeMessurier作為結構工程師，為這兩棟樓設計類似花旗新大樓的桁架支撐，通過焊接來固定構件，在會議上，有施工單位提出了用螺栓代替焊接來連接構件，因為焊接需要大量合格的焊工，成本高昂。該施工單位聲稱，如果匹茲堡這兩棟樓繼續使用焊接連接，他們可能不會參與后續的投標。
在大多數情況下，螺栓連接雖然比焊接連接要弱一些，但安全度也是有保障的。LeMessurier想起了這次會議，他想確定花旗新大樓在施工時是否也遇到了相同的情況，如果大樓采用的是設計中的焊接連接，可以使LeMessurier安心一些，設計時預留的安全度可以覆蓋掉意料之外的40%內力。
LeMessurier打電話給他的合伙人Goldstein確認此事。“哦，你不知道嗎？它們被改變了，” Goldstein說道，“它們從來沒有被焊接過，因為施工單位來找我們，說他們認為不需要這么做，”
很不幸，花旗新大樓在施工時遭遇了同樣的事情——雖然焊接會更加牢固，但是成本太高，在LeMessurier不知情的情況下，大樓桁架的連接被變更為螺栓，并得到了他團隊的同意。
問題有些令人不安，LeMessurier想知道他們團隊將焊接變更為螺栓后，在螺栓設計時是否有考慮對角線風，如果大樓的桁架在對角線風工況下表現得如此敏感，那么連接它們的螺栓則更是如此，“我并沒有因此陷入恐慌，” LeMessurier說。“但我有一種預感，這事我最好調查一下，”
7月24日，他飛往紐約，在那里他的預感很快得到證實:他的手下只考慮了垂直面風，除此之外，他還發現了另一個“微妙的概念錯誤”，LeMessurier的團隊在進行抗風計算時，V型桁架采用的計算模型并不恰當，直接導致每個連接點應該使用的螺栓數量減半。
連接的能力設計不足，再加上沒有考慮對角線風引起的40%額外載荷，一個非常現實的擔憂開始出現：大廈是否在某天會出現倒塌？
“那時候，”LeMessurier說，“我已經開始動搖了，”
LeMessurier后來將這一系列的內部調查命名為“SERENE計劃”，它是Special Engineering Review of Events Nobody Envisioned（無人發現事件之特別工程審核）的首字母縮寫。計劃名稱聽起來既悲傷又貼切，這個事件誕生于一張餐巾紙上，并隨著一系列源于特定心態的誤判逐漸化為現實。
LeMessurier試圖從大樓的另一個設計元素中獲得安慰:安裝在建筑頂部的大型阻尼器，它的本質上是一個410噸重的混凝土塊，附著在巨大的彈簧上，當大樓受到風力影響而左右搖晃時，阻尼器由于慣性會表現出抑制運動的傾向，從而減少大樓受風力的影響。
阻尼器的效果
安裝在大樓上的大型阻尼器（示意）
在對螺栓連接危險性做出最終判斷之前，LeMessurier在7月26日飛往了加拿大，在那里，他與Davenport安排了一個會面，后者是西安大略大學部風洞實驗室的主任，研究強風中建筑物行為的世界權威。
抉擇
兩天后，LeMessurier開車來到位于緬因州塞巴戈湖一個島嶼，他在島嶼上擁有一棟私人別墅。LeMessurier已經拿到了Davenport的分析結果，他準備整個周末都在他的別墅里研究這些風洞數據，
LeMessurier發現，最薄弱的地方在大樓的第三十層；如果那一層出現倒塌，整個結構的災難性破壞就會隨之而來。接下來，他利用Davenport提供的紐約市天氣記錄，計算了一場足以撕裂大樓暴風雨出現的概率，數據告訴他，這種事件發生的概率統計為每16年一次——氣象學家稱之為16年一遇的風暴，
“那非常低，低得令人發畏，” LeMessurier說，“換句話說，任何一年都有十六分之一的機會，包括今年，”當樓頂的大型阻尼器也被考慮在內時，概率減少到55分之一——55年一遇的風暴。但是阻尼器的運行需要電流，一旦大風暴來襲，電流可能會失靈，
作為一名經驗豐富且享有聲譽的工程師，勒梅蘇瑞爾自認為他可以解決大多數結構問題，包括花旗新大樓的問題。然而，為了避免災難，LeMessurier不得不揭發自己，這意味著可能會面臨曠日持久的訴訟、破產和職業恥辱的痛苦。這也意味著花旗集團的管理層和股東在得知耗資1.75億美元打造的新企業標志面臨崩潰威脅時，感到震驚和沮喪。
在島上，LeMessurier考慮了他的選項，
（1）保持沉默，只有加拿大的Davenport知道他所發現的事情，他不會自己透露，如果LeMessurier不說，最終可能并不會承擔任何法律責任——當時紐約市的建筑規范并沒有要求計算對角線風的規定；
（2）自殺。如果LeMessurier以每小時100英里的速度沿著緬因州公路行駛，并沖向橋臺，那就是自殺，
然而，LeMessurier選擇了第三個選項，拯救大樓，保持沉默需要賭上其他人的生命，而自殺則是懦夫的出路。一瞬間后，LeMessurier感到了一股令人眩暈的力量感。“我有世界上其他任何人都沒有的資訊，”LeMessurier回憶道。“我手中有力量去實現只有我才能發起的非凡事件，”
得道多助
1978年7月31日，星期一的早上，LeMessurier鼓起勇氣，試圖聯系他的老搭檔Stubbins坦白此事，但未能聯系上，他只好打電話給Stubbins的律師，隨后，LeMessurier按照律師的建議，在告訴其他人之前，先聯系了他自己的保險公司。保險公司意識到情況的嚴重性，在第二天早上協助LeMessurier聯系上了Leslie Robertson，一位曾擔任世貿中心結構顧問的工程師，他擁有豐富的高層設計和災害管理的經驗。
Robertson從一開始就讓LeMessurier感到不安。他記得，“Robertson向在場的每一個人預測，在花旗集團聽到這個消息的幾個小時內，整個大樓將被疏散，我差點暈倒。我不想發生這種事，”
LeMessurier則認為沒有必要疏散，他認為，多虧了樓頂的阻尼器，除了最惡劣的天氣，這座建筑在任何情況下都是安全的。他堅持認為，安裝應急發電機可以確保阻尼器在暴風雨中的可靠性。
無論如何，所有人均同意的一點是，LeMessurier和Stubbins需要盡快通知花旗集團，Stubbins當天才從加州乘飛機回家，仍然不知道他的大樓有缺陷，在晚上，LeMessurier乘飛機去了波士頓，去了Stubbins的家，并坦白。“我必須承認，他開始時退縮了——這可是他的杰作，” LeMessurier說。“但他是一個極具韌性的人，一個非常成熟的人，非常幸運的是，我們有著終生的信任關系，”
8月2號，LeMessurier和Stubbins飛往紐約，成功與花旗集團的執行副總裁Reed會面，LeMessurier詳細地向Reed描述結構缺陷以及他認為如何修復它。“我已經設想過，你可以在每一個關鍵連接點周圍建造一個小板房，讓焊工可以在里面工作，而不會損壞租戶的空間。你可能不得不鋪上地毯，晚上工作，但這一切都可以做到。但我傳達給他的真正資訊是我需要你的幫助——現在。”
會議持續了半個小時，在會議結束時，Reed禮貌地感謝了這兩個人，但是態度十分曖昧，Reed告訴他們先回去，等待進一步的指示。
接下來的一個多小時是煎熬的，花旗集團總部大廈和他自己的職業生涯岌岌可危。在午飯結束不久后，LeMessurier和Stubbins接到了來自Reed的電話，花旗集團董事長Wriston會和他會在辦公室等他們。
LeMessurier是幸運的。在會面結束后，除了搭檔Stubbins，還得到了花旗集團的支持，Wriston表態支持大樓的修復工作。
“Wriston棒極了，” LeMessurier說，“他說，‘我想我的工作是處理這件事的公共關系，所以我必須開始起草一份新聞稿。’”但他一時找不到紙，所以有人遞給他一個黃色的便箋，這讓他笑了，
“所有的戰爭，”Wriston說，“都是將軍們寫在黃色便箋上贏得的，”花旗集團的將軍站在了他們的一邊。
1978年8月7日，LeMessurier的團隊發布了修復工程的圖紙。然而，隨著圖紙的發布，一種新的不確定性即將被引入到非常微妙的情況中。到目前為止，只有花旗集團、設計團隊成員、Davenport、Robertson、律師等內部人士知道這個問題的存在。然而，在任何工作開始之前，圖紙必須提交給建筑部門審查和批準，因此，知道事件的群體將大大擴散，如果不幸被泄漏出去，甚至會引起群體性恐慌，
同一天，花旗集團會見了美國紅十字會紐約大都會區災難服務主任，討論制定疏散計劃。據紅十字會的估計，如果建筑物倒塌，可能會有20萬人死亡，
為了預防這種情況出現，花旗集團在8月8日發布了一份平淡無奇、充滿公司行話的新聞稿，稱工程師們建議加強大樓支撐系統的某些連接，已提前稀釋可能引起的關注。《華爾街日報》援引花旗集團的話說，“工程師們已經向銀行保證，該建筑沒有任何危險。這項工作僅是為了防范于未然，”
當天晚些時候，LeMessurier和團隊與施工單位一起會見了紐約市的官員，解釋了修復的原因和提交修復工程的圖紙，LeMessurier告訴市政府官員，他自己應對這一困境負責，但修復工作將完全解決這個問題，令一些人驚訝的是，市政府不但沒有責難LeMessurier，而且還欣然盡一份力量來協助這項工作，
市政府的反應令Arthur Nusbaum感悟頗深，他是施工單位主持修復工作的項目經理，他說，“一開始，一個人站起來說‘我有一個問題，我制造了這個問題，讓我們來解決這個問題。’如果你要殺一個像LeMessurier這樣的人，以后為什么還會有人說話？”
LeMessurier的行為似乎贏得了所有參與者的尊重。
颶風前夜
修復工作從8月份開始，包括將大量兩英寸厚、六英尺長的鋼板焊接到200多個螺栓連接上，
焊接修復工作（示意）
在Robertson的幫助下，大樓還采取了其他幾個關鍵步驟來解決安全問題。
首先，他們安排阻尼器的制造商提供24小時服務，以確保阻尼器不會因為故障停止運行，
其次，他們在關鍵結構構件上放置了應變儀，以便小組能夠持續監測構件上的應力是否有超出范圍。
應變儀監測（示意）
最后，還聘請了氣象專家和天氣預報員駐場，每天提供四次天氣預報。
天氣預報中心（示意）
焊工幾乎是立即開始工作，他們的火星在夜空中閃耀，因為擔心刺鼻的煙霧會引起租戶的恐慌，修復工作只能在下班后進行，電焊工從晚上8點一直焊接到凌晨4點，每周工作7天。
八月的大部分時間里，天氣都十分良好，修復工作取得了穩步的進展，LeMessurier覺得有足夠的信心，與他的妻子Dorothy去了緬因州度假過周末，周日晚上，當他們的返程航班在拉瓜地亞機場著陸時，他們往東眺望，看到曼哈頓天際線上，大廈猶如一根火柱，“焊工們在大樓上上下下，修補接縫，” LeMessurier回憶道，“這絕對是一件了不起的事情。我對Dorothy說，‘這不是很好嗎？沒有人知道發生了什么，但我們知道，我們可以看到它照亮了天空。’”
好景不常，9月1日星期五拂曉前不久，天氣預報中心傳來了每個人都害怕的消息——一場大風暴——颶風艾拉（Hurricane Ella），正在向紐約逼近，颶風艾拉的風速達到了每小時125英里，最高時曾達到4級颶風的水平，（小建筑的屋頂被完全摧毀，靠海附近地區大部分淹沒，內陸大范圍發洪水。）
颶風艾拉
早上6:30，一個緊急計劃小組在Robertson辦公室的指揮中心召開會議。“沒有人敢說，‘我們可能會按下緊急按鈕，’”LeMessurier回憶道。緊急按鈕意味著超過20萬人可能需要疏散。“沒人敢這么說。但是每個人心底都在流血。”
然而，就像眾人對LeMessurier的坦白和勇氣積極回應一樣，颶風艾拉也對眾人的努力做出了積極回應，它在接近紐約后，奇跡般地改變了航向，出人意料地朝大海深處走去，
颶風艾拉奇跡般的轉向
隨著災難的避免，焊接繼續進行，最終在10月份完成，這座建筑現在是紐約市最安全的摩天大樓之一，在沒有阻尼器的幫助下，仍能夠抵擋700年一遇的風暴，
工程師的責任
從普林斯頓工科學生Diane Hartley的電話起，開創了一系列不可思議的事件，最終可能挽救了成千上萬人的生命，這當然值得稱贊。但是，如果不是因為LeMessurier愿意考慮別人的質疑，她的發現可能就此永遠石沉大海，LeMessurier傾聽一個不知名的大學部工科學生的想法，求知欲和好奇的天性使他沒有無視學生的詢問。相反，LeMessurier考慮了來自學生的資訊，并以客觀和徹底的方式質疑了他自己公司的設計，
LeMessurier的行為突出了不斷質疑和根據新資訊或想法重新審視過去決定的重要性。設計專業人士必須對其他想法、觀點和批評持開放態度，同時避免陷入“對現有信仰的頑固依戀”。
花旗集團新大樓危機在另一方面值得注意，在整個事件中，它產生了英雄，卻沒有惡棍；從花旗集團到該市建筑部門的官員，與事件有關的每個人都表現得堪稱楷模，當然，最引人注目的例子是LeMessurier，他不僅毫發無損，反而因此擴大了他的聲望，
在相當長的一段時間內，LeMessurier一直在哈佛的課堂上對1978年的夏天津津樂道。正如他所說，這個故事是痛苦的、自貶的和戲劇化的——一個做了正確選擇的工程師，但這也涉及到一個更大的問題，即專業人士應該如何表現。
“你有社會義務。作為獲得工程牌照和被尊重的回報，你應該自我犧牲，超越自己和客戶的利益，放眼整個社會。我的故事中最精彩的部分是，當我這樣做的時候，沒有什么不好的事情發生。”
參考資料：
1. “OEC – Addendum: The Diane Hartley Case”. Online Ethics Center. National Academy of Engineering. February 11, 2014. Retrieved March 13, 2019.
2. Vardaro, Michael. “Case Study: The Citicorp Center Design”. AIA Trust. Retrieved November 29, 2020.
3. Werner, Joel. “The Design Flaw That Almost Wiped Out an NYC Skyscraper”. Slate. Retrieved April 17, 2014.
4. Joseph Morgenstern (1995), “The Fifty-Nine-Story Crisis”, The New Yorker, May 29, 1995. Pages 45–53.
5. Delatte, Norbert J. (January 1, 2009). Beyond Failure: Forensic Case Studies for Civil Engineers. ACSE Press.
本文來自微信公眾號：巖土沿途Geotech（ID：Ingen-Geo），作者：Maxim Li