周二（10月31日）在美國曼哈頓又雙叒叕發(fā)生了卡車沖撞人群襲擊事件，現(xiàn)場(chǎng)有六人被宣布死亡，另有兩人在醫(yī)院被宣布死亡，其中十一人被送往醫(yī)院，傷勢(shì)嚴(yán)重。案發(fā)地點(diǎn)發(fā)生在人流眾多的曼哈頓下城西街與錢伯斯街之間，靠近世貿(mào)中心、911國家紀(jì)念博物館和一所高中 。當(dāng)天正值萬圣節(jié)，紐約萬圣節(jié)游行的出發(fā)聚集地距離案發(fā)地只有1公里左右的距離。

針對(duì)高密集人群的卡車襲擊近幾年頻發(fā)，慘案新聞持續(xù)不斷：

2009年10月25日，伊拉克巴格達(dá)市中心遭遇兩起自殺式汽車炸彈襲擊，當(dāng)?shù)厮痉ú亢褪≌ㄖ軗p嚴(yán)重，至少160人死亡，超過500人受傷；

2010年9月9日俄羅斯南部奧賽第共和國首府的中央市場(chǎng)遭遇汽車炸彈襲擊，17人死亡，133 人受傷；

2011年1月1日，埃及北部城市亞歷山大一座基督教堂門前遭遇汽車炸彈襲擊，至少21人死亡，79人死亡；2017年7月2日大馬士革東部城區(qū)解放廣場(chǎng)發(fā)生自殺式汽車炸彈爆炸襲擊，造成至少20人死亡、30人受傷；

2013年8月15日時(shí)，一枚安置于黎巴嫩貝魯特的汽車炸彈爆炸并且殺死27人造成超過200人受傷。

2015年8月13日，發(fā)生了一宗由伊斯蘭國發(fā)動(dòng)、對(duì)象為什葉派武裝分子的恐怖主義襲擊事件，有汽車炸彈在一所批發(fā)市場(chǎng)爆炸，造成76人死亡、212人受傷。

2016年12月18日，土耳其中南部城市開塞利周六發(fā)生汽車炸彈襲擊，造成13名士兵喪命，56人受傷。

2017年5月31日，喀布爾市區(qū)瓦濟(jì)爾阿克巴汗區(qū)發(fā)生了汽車炸彈襲擊。事發(fā)地點(diǎn)接近德國大使館正門，附近有他國使館和多個(gè)政府部門，死亡超過90人，傷者超過400人。

一般而言，恐怖分子實(shí)施車輛沖撞恐怖襲擊的意圖，是盡可能最大規(guī)模的殺傷平民，以吸引媒體關(guān)注，制造恐慌和轟動(dòng)效應(yīng)。諸如商店、廣場(chǎng)、抗議示威隊(duì)伍等人員密集的場(chǎng)所，非常容易遭到恐怖分子沖撞襲擊。而橋梁、市場(chǎng)這樣相對(duì)封閉的場(chǎng)所，由于民眾在遭遇車輛沖撞時(shí)往往無處可躲，更有可能成為恐怖分子的襲擊重點(diǎn)。今年倫敦之前發(fā)生的兩起沖撞恐怖襲擊，恐怖分子都是以橋上的行人，和橋附近市場(chǎng)中的普通民眾為襲擊目標(biāo)。

目前應(yīng)對(duì)恐襲車輛仍然是世界難題，保護(hù)建筑物或減輕汽車炸彈損害的方法主要分為兩大類：結(jié)構(gòu)抗暴加固設(shè)計(jì)（比如固定式隔離柱或護(hù)欄）和車輛進(jìn)入控制系統(tǒng)（如電動(dòng)檔桿）。無論是哪一種，強(qiáng)度不一定夠不說，一旦安裝就無法撤走或者需要人力物力維護(hù)其開啟或關(guān)閉。特別是在一些車輛經(jīng)常通過的公共區(qū)域，設(shè)置路障也是造成交通阻塞的原因之一。

圖1帶釘刺鐵絲網(wǎng) （來源：Metropolitan Police）

英國警方引進(jìn)了一種利用鎢鋼打造的刺釘網(wǎng)，專門應(yīng)對(duì)汽車恐襲等。如果汽車行駛到刺釘網(wǎng)上，刺釘會(huì)很快扎破汽車輪胎，使得汽車與刺釘網(wǎng)纏結(jié)在一起，達(dá)到短時(shí)間內(nèi)束縛車輛繼續(xù)前進(jìn)的效果。該裝置還能使得車輛在停下來前一直沿直線行駛，最大程度減輕人員傷亡。然而不得不隨時(shí)安置或撤走，耗時(shí)耗力，一般用于特殊情況，不可能一直鋪設(shè)。

在一些西方國家以及日本已經(jīng)有一些企業(yè)研發(fā)了一種可以迅速阻擋高速汽車的防撞柱，抵抗力非凡，汽車撞在這種欄桿上，直接散架了，速度越快，自損越嚴(yán)重。即使是面對(duì)大卡車的沖擊也毫無壓力。這種自動(dòng)升降式防撞柱系統(tǒng)既不會(huì)完全阻擋建筑物的主要通道，又能有效保護(hù)建筑物或人群區(qū)域免收汽車襲擊。而且風(fēng)格多變，和周圍的環(huán)境適應(yīng)好，可以搭配周圍的建筑風(fēng)格，由于可以自動(dòng)升降，可以保證特定車輛通過，在恐怖襲擊頻發(fā)的今天，是很好的防護(hù)工具。

圖3 反恐立柱 （來源：コーエイ工業(yè)）

這是針對(duì)世界各國恐怖襲擊車輛的防御而專門研發(fā)的，只是直徑不超過40cm的空心鋼柱，卻能夠阻擋高速行駛的汽車或卡車。乍一看，上圖中的這些圓柱體沒什么特殊的，到底是什么結(jié)構(gòu)會(huì)有如何功效，我們來詳細(xì)了解了解這些立柱的功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的，制作原理又是什么？

1 安置場(chǎng)所

這種防撞桿是一種自動(dòng)升降、水平保持加強(qiáng)的欄桿，材料一般為結(jié)構(gòu)鋼，直徑為200至300mm、厚度約3-6mm的空心圓柱。在步行街口、機(jī)場(chǎng)、海港、高層建筑、購物中心、大劇院、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、機(jī)關(guān)單位、學(xué)校、公園等公共場(chǎng)所安置，平時(shí)不用時(shí)儲(chǔ)存在地面以下，有突發(fā)事件時(shí)，升至地面以上，防護(hù)啟動(dòng)一般在3-5秒內(nèi)完成，如果加入緊急快速啟動(dòng)控制可以在2秒內(nèi)完成。コーエイ工業(yè)生產(chǎn)的防撞桿可以阻擋自重約7500kg、速度為80km/h的車輛。其最新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)“淺安裝”—僅需安置在地下0.3m即可，防護(hù)啟動(dòng)后，在地面的高度可達(dá)到0.8-1.1m之間。

2 材料和結(jié)構(gòu)（并不是表面看上去那么簡(jiǎn)單?。?/span>

防撞柱系統(tǒng)包括鋼柱體、連接底座、外套筒體和外套筒蓋板等。

圖5 坑體內(nèi)整體構(gòu)造立面圖 （來源：專利CN103510480 B）

防撞柱系統(tǒng)核心部分鋼柱體一般是Q345低合金鋼所制，可以用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器、特種設(shè)備的制造。Q表示屈服強(qiáng)度，345表示這種鋼材的屈服強(qiáng)度為345MPa。高度為1m左右，下部連接的是底座，一般為不超過1平方米的矩形鋼板。鋼管的壁厚一般是3-6mm。與底座相連，能夠良好地傳遞汽車的沖擊力。具有高強(qiáng)的承重和抗撞能力；柱體內(nèi)無電源設(shè)計(jì)，防水、安全。外套筒和蓋板等一般也是用Q345低合金鋼所制。

圖6 防撞柱部分構(gòu)造圖 （來源：專利CN103510480 B）

保護(hù)外套筒：這個(gè)套筒設(shè)置在鋼管防撞柱的外圍，一般是矩形形狀，埋在地下，設(shè)計(jì)的目的就是保護(hù)防撞柱。

圖7 外套筒部分構(gòu)造圖 （來源：專利CN103510480 B）

加勁裝置：包括橫向加勁片和縱向加勁片，原理很簡(jiǎn)單，我們知道在北方的寒冬，暖氣片是必不可少的，特有的形狀是為了增加與空氣接觸的面積而傳遞熱量。加勁片增加了與地基的接觸面積而增大了摩擦力，達(dá)到加勁效果。

升降裝置：這是這個(gè)產(chǎn)品的一個(gè)亮點(diǎn)，使用的時(shí)候升高，不用的時(shí)候降到地下，目前有液壓控制的，最新的產(chǎn)品中有電動(dòng)控制的，控制越來越迅速，方法越來越靠譜。

坑體：說白了就是挖個(gè)坑，把整個(gè)防撞柱系統(tǒng)放進(jìn)去。

在使用這套系統(tǒng)時(shí)，先把縱向、橫向加勁板和外套筒焊接在一起，再把升降導(dǎo)軌焊接在外套筒中；把升降頂升部分和鋼柱體底座連接，挖足夠大小的坑位，把外套筒放在坑里作簡(jiǎn)單的固定。然后向坑里澆筑混凝土，再把鋼柱體放在外套筒里，最后把外套筒蓋板蓋上，通過連接螺栓與外套筒良好連接。

這種可自動(dòng)升降式防撞柱能夠在短時(shí)間內(nèi)通過遙控設(shè)施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降，鋼柱體完全降下時(shí)，路面暢通無阻，防撞柱升起后，對(duì)車輛進(jìn)行阻攔，鋼柱體底座和外套筒都在地下，通過傳力作用，把中央柱體所受的沖擊力和彎矩傳到地基里。

3 怎么防撞？

鋼管防撞柱當(dāng)然就是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件了，受到汽車的水平?jīng)_擊力和彎矩，在水平方向底座的兩側(cè)會(huì)受到兩個(gè)約束力，與汽車的水平?jīng)_擊力平衡。為了阻止鋼柱體底座的移動(dòng)，外套筒蓋板會(huì)對(duì)底座有個(gè)向下的壓力，相對(duì)應(yīng)頂升裝置對(duì)底座有個(gè)向上的支撐力，這兩個(gè)力平衡。 通過防撞柱底座側(cè)壁與外套筒側(cè)壁的水平壓力相互作用平衡，另一小部分彎矩則通過防撞柱底座與外套筒蓋板的豎直相互壓力、圓柱體與外套筒蓋板的豎直相互壓力作用平衡。而在底座上部，水平約束力產(chǎn)生的力矩和豎直約束力產(chǎn)生的力矩可以抵抗汽車沖擊力產(chǎn)生的彎矩。

簡(jiǎn)單來說，兩條傳遞力的途徑，可以把汽車的沖擊力傳遞到地基中，特殊的結(jié)構(gòu)可以把系統(tǒng)局部的集中力降低，在多平面上受均衡力，防止了材料的失效，安全性大大增加。

圖8（上下） 受力分析 （來源：東南大學(xué)學(xué)報(bào)）

相關(guān)領(lǐng)域的研究學(xué)者當(dāng)然需要對(duì)這種結(jié)構(gòu)的合理性作出分析判斷。LS-DYNA等軟件可以分析多剛體動(dòng)力學(xué)問題，借助這類軟件，得到技術(shù)支持，相關(guān)企業(yè)開發(fā)出產(chǎn)品，通過試驗(yàn)可以確保產(chǎn)品的安全性能。美國和英國分別在2003年和2007年頒布了汽車防護(hù)欄的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如果仿真或者試驗(yàn)結(jié)果能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就可以投入研發(fā)生產(chǎn)。在數(shù)值模型中，通過防撞柱系統(tǒng)、周邊的混凝土、周邊的普通地基、路面、汽車動(dòng)量等進(jìn)行建模計(jì)算，可以預(yù)測(cè)分析結(jié)果。

圖9（上下 ）受力分析仿真模型 （源：Journal of Structural Engineeri

圖10 汽車沖擊分析仿真模型 （來源同圖9）

4 “碎如紙片”的反沖力

防撞柱系統(tǒng)投入使用時(shí)，按照操作規(guī)程埋入地下，第一個(gè)亮點(diǎn)功能在于自動(dòng)升降。

      在政府機(jī)關(guān)、倉庫等可電動(dòng)、遙控或刷卡控制升降，阻止外單位車輛進(jìn)入和不法車輛闖入；在步行街口等安裝升降式路障，平時(shí)路障處于升起狀態(tài)，限制車輛進(jìn)出，如遇緊急或特殊情況（如火災(zāi)、急救等）可迅速降下路障，以便車輛通行；還可以作為道路隔離帶：在非全封閉式道路隔離帶中可采用升降式路障，平時(shí)阻止車輛左轉(zhuǎn)或掉頭行駛。如遇道路施工、道路阻塞等特殊情況，可放下路障，使車輛改道通行。

而第二個(gè)最重要的亮點(diǎn)功能在于反恐！在公共場(chǎng)所，平時(shí)收存在地下，不影響通行，出現(xiàn)突然襲擊時(shí)，可以手動(dòng)迅速升起防護(hù)。系統(tǒng)以電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，能以1.8秒的上升速度及1.4秒的下降速度完成自動(dòng)升降，上升后可完全抵擋時(shí)速80公里的卡車沖撞，反彈力足以讓汽車直接報(bào)廢。從生產(chǎn)廠家提供的試驗(yàn)中可以看到，汽車撞在鋼柱上，時(shí)速80公里載滿鐵桶的卡車沖向防撞柱，撞擊瞬間整個(gè)車頭與車身如紙做的一般擠壓在一起，車殼零件四處噴飛，車身幾乎破碎全毀，而防撞柱幾乎毫無損傷。

目前除了美國國務(wù)院有設(shè)置該項(xiàng)產(chǎn)品外，日本大使館、機(jī)場(chǎng)、發(fā)電廠等重要設(shè)施也有配置，以自動(dòng)升降防撞柱來確保大眾安全。近年來面對(duì)如此頻發(fā)的恐怖襲擊，以“社會(huì)環(huán)境安全度較高”的日本也不得不考慮這些問題，特別是2020年的東京奧運(yùn)，本來人口密度就很高的關(guān)東圈，將會(huì)迎來人口密集度的高峰！相信這個(gè)「防恐襲神器」的關(guān)注度也將會(huì)越來越高。