周二（10月（yuè）31日）在美國曼哈頓又雙叒叕（yǐ）發生了（le）卡車衝撞人群襲擊事件，現場有六人被宣布死亡，另（lìng）有兩人在醫院被宣布死亡，其中十（shí）一人被送往醫院，傷（shāng）勢嚴重。案發地點發生在（zài）人流眾多的曼哈頓下城西街與錢伯斯街之間，靠近世貿中（zhōng）心、911國家紀念博物館和一所（suǒ）高中 。當天正值萬聖節，紐約萬聖節（jiē）遊行的出發聚集地距離案發地隻有1公裏左右（yòu）的距離。

針對高密集人群的卡車襲擊（jī）近幾年頻發，慘案新聞持續不斷：

2009年10月25日，伊拉（lā）克巴格達市中（zhōng）心遭遇兩起自殺式汽車炸彈襲擊，當地司法部和省政府建築受損嚴重，至少160人死亡（wáng），超過500人受傷；

2010年9月9日俄羅斯南部奧賽第共（gòng）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（bù）城（chéng）市亞曆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（fàng）廣場發生自殺（shā）式汽車炸彈爆炸襲擊，造成至少20人死亡、30人受傷（shāng）；

2013年8月15日時，一枚安置於黎（lí）巴嫩貝魯特的汽車炸彈爆炸並且殺（shā）死27人造成超過200人受傷。

2015年8月13日，發生了一宗由伊斯蘭國發動、對象為什葉派武裝（zhuāng）分子的恐怖主（zhǔ）義襲擊事件，有汽車炸彈在一所批發市場爆炸，造成76人死亡、212人受傷。

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

2017年5月31日（rì），喀布爾市區瓦濟爾阿克（kè）巴汗區發生了（le）汽車炸彈襲擊。事發地點接近（jìn）德國大使（shǐ）館正門（mén），附近有他（tā）國使館和多個政府部門，死亡（wáng）超過90人，傷者超過400人。

一般（bān）而言，恐怖分（fèn）子實施車輛衝撞恐怖襲擊的意圖，是盡（jìn）可能最（zuì）大規模的殺傷平民（mín），以吸引媒體關注，製造恐慌和轟動效應。諸如商店、廣場、抗議示威隊伍（wǔ）等人員密集的場所，非常容易遭（zāo）到恐怖分子衝撞襲擊（jī）。而橋梁、市場這樣相（xiàng）對（duì）封閉的場（chǎng）所，由於民眾在遭遇（yù）車輛衝撞時往往無處可躲，更有可能成為恐怖（bù）分子的襲擊重點。今年倫敦之前發生的兩起衝撞（zhuàng）恐（kǒng）怖襲擊，恐怖分子都是以（yǐ）橋上的行（háng）人，和橋附近市（shì）場中的普通民眾為襲擊目標（biāo）。

目（mù）前應對恐（kǒng）襲車輛仍然是世界難題，保護建築（zhù）物或減輕汽車炸彈損害的方法主要分為（wéi）兩大類：結構抗暴加固設（shè）計（比如固定式隔離柱或護欄（lán））和車（chē）輛進入控（kòng）製係統（如電動檔杆）。無論是哪一種，強度不一定夠（gòu）不說，一旦安裝就無法（fǎ）撤走或者需要人力物（wù）力維護其開（kāi）啟或關閉。特別是在一些車輛經常通過的公（gōng）共區域，設置路障也是造成交通阻塞的（de）原（yuán）因之一。

圖1帶釘刺鐵絲網 （來源：Metropolitan Police）

英國警方引進了（le）一種利用鎢鋼打（dǎ）造的刺釘網，專門應對汽車恐襲等。如果（guǒ）汽車行駛到（dào）刺（cì）釘（dìng）網上，刺釘會很快紮破汽車輪胎，使得汽車與刺釘網（wǎng）纏（chán）結在一起，達到短時間內束（shù）縛車輛繼續前進的效果。該裝置還能使得車輛在停下來前一直沿直線行駛，最（zuì）大程度減輕人員傷亡。然而不（bú）得不隨時安置或撤走，耗時耗力，一般用於特殊情況，不（bú）可能一直鋪設。

在一些西方國家以及日本已經有一些企業研發了一種（zhǒng）可以迅速阻擋（dǎng）高速汽車的防（fáng）撞柱，抵抗力非（fēi）凡，汽車撞在這種欄杆上，直接散架了（le），速度越快，自損越嚴重。即使是麵對大卡車的衝擊也毫（háo）無（wú）壓力。這種自動升降（jiàng）式防撞柱係統既不會完全阻擋建（jiàn）築物的主要通道，又能（néng）有效保護建築物或人群區域免收汽車襲擊。而且風格多變，和周圍的（de）環境適應好，可以搭（dā）配周圍的（de）建築風格，由於可以自動升降，可以保證（zhèng）特（tè）定車輛通過，在恐怖襲擊頻發的今天，是（shì）很好的防護工具。

圖3 反恐（kǒng）立柱 （來源（yuán）：コーエイ工業）

這是針對世界各國恐怖襲擊車輛的防禦而專門研發的，隻（zhī）是直徑不超過40cm的空心鋼柱，卻（què）能夠阻擋高速行駛的汽車或（huò）卡車。乍一看，上圖中的這些圓柱體沒什麽（me）特殊的，到底是什麽結構會有如何功（gōng）效，我們（men）來詳細了解了解這些立柱的功能（néng）是怎樣實現的（de），製（zhì）作（zuò）原理又是什麽？

1 安置場所

這種防撞杆（gǎn）是一種自動升降、水（shuǐ）平保（bǎo）持加強的欄杆，材料一般為結構鋼，直（zhí）徑為200至300mm、厚度約3-6mm的空心圓柱。在步行街口、機場、海港、高層（céng）建築、購物中心、大劇院、運動場、機關單位、學校、公園等公共場所安置，平（píng）時不用（yòng）時儲存在地麵以下，有突發事件時，升至地麵以上，防護啟動（dòng）一般在3-5秒內完（wán）成，如果（guǒ）加（jiā）入（rù）緊（jǐn）急快速啟動控製可以在2秒內完成。コーエイ工業生（shēng）產的防撞杆可以阻擋自重約7500kg、速度為80km/h的車（chē）輛。其最新（xīn）設計的產品（pǐn）可以實現“淺安裝”—僅需安置在地下0.3m即可，防護啟動後，在地麵的高度可達到0.8-1.1m之間。

2 材料（liào）和結構（並不是表麵看上（shàng）去那麽簡（jiǎn）單！）

防撞柱係統包括（kuò）鋼（gāng）柱體、連接底座、外套筒體和外套筒蓋板等。

圖5 坑體內整體構造立（lì）麵圖 （來源：專（zhuān）利CN103510480 B）

防撞柱係統（tǒng）核心部分鋼柱體一般是Q345低合金鋼所製，可以用於橋梁、車輛、船舶、建築、壓力容器、特種（zhǒng）設備的製造（zào）。Q表示屈服強度，345表示這種鋼材的屈服強度為345MPa。高度為（wéi）1m左右，下部連接的是底座，一般為不超過1平方米的（de）矩形鋼板。鋼管的（de）壁（bì）厚一般是3-6mm。與底座相連，能夠良好地傳遞汽車的衝擊力。具有高強的承重和抗撞能力；柱體內（nèi）無電源設計，防水、安全。外套筒和蓋板等一般（bān）也是用Q345低合金鋼所製。

圖6 防撞柱部分構造圖 （來源：專利CN103510480 B）

保護外套筒：這個套筒設置在（zài）鋼管防撞柱（zhù）的外圍，一般是矩形形狀，埋在地下（xià），設計的目的就是（shì）保（bǎo）護防撞柱。

圖7 外套筒部分構造圖 （來源：專利CN103510480 B）

加勁裝置：包括橫（héng）向加勁（jìn）片和縱向加勁片，原理很簡單，我（wǒ）們知（zhī）道在北方（fāng）的寒冬，暖氣片是必不可少的（de），特有（yǒu）的形狀是為（wéi）了增加（jiā）與空氣接觸的麵（miàn）積而傳遞熱（rè）量。加勁片增加（jiā）了與地基的（de）接觸麵（miàn）積而增大了摩擦力，達到加（jiā）勁效（xiào）果（guǒ）。

升（shēng）降裝置：這是這個產品的一個亮（liàng）點，使用的時候升高，不用的（de）時候降到地下，目前有液壓控（kòng）製的，最新的產品中有電動（dòng）控製的（de），控製越來越迅速（sù），方法越來越靠譜。

坑體：說白了（le）就是挖個坑，把整個防撞柱係統放進去。

在使用這套係統時，先把縱向、橫（héng）向加勁板和外（wài）套筒焊接在一起，再把（bǎ）升降導軌焊接在外套筒中；把升降頂（dǐng）升部分和鋼柱體底座（zuò）連接，挖足夠大小的坑位，把（bǎ）外套筒放在坑裏作簡單的固定。然後向坑裏澆築混凝土，再把鋼柱體（tǐ）放在外套筒裏，最後（hòu）把外套筒蓋（gài）板蓋上，通過連接螺栓（shuān）與外套筒（tǒng）良好連接。

這種可自動升（shēng）降（jiàng）式防撞柱能夠在短時間內通過遙控設（shè）施實現（xiàn）自動升降，鋼柱體完全降下時，路麵（miàn）暢通無阻，防撞柱升（shēng）起後，對車輛進行阻攔，鋼柱體底（dǐ）座和外套筒都在地（dì）下（xià），通過傳力作用，把中央柱體所受（shòu）的衝擊力和彎矩傳到地基裏。

3 怎麽（me）防撞？

鋼管防撞柱當然就是整個係統（tǒng）的核（hé）心部件了，受到汽車的水平衝擊力（lì）和彎矩，在水平方向底座的兩（liǎng）側會受到兩個約（yuē）束力（lì），與汽車的水平衝擊力平衡。為（wéi）了阻止鋼柱體底座的移動，外套筒蓋板會對底座有個向下的壓力，相對應頂（dǐng）升裝置對底座有個（gè）向上的支撐力，這兩個力平衡。 通過防（fáng）撞柱底座側壁與外套筒側壁的（de）水平（píng）壓（yā）力相互作用平衡，另一小部分彎矩（jǔ）則通過防撞柱底座與（yǔ）外套筒蓋板的（de）豎直相互（hù）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，水平約束力產生的力矩和豎直約束力產生的力矩可以抵抗汽車衝擊力產生的彎矩。

簡單來說，兩條傳遞力的途徑，可以把汽車的衝擊（jī）力傳遞到地基中，特殊的結構可以把係統局部的集中力降低，在多平麵上受均衡（héng）力，防止了材料的失效，安全性大大增（zēng）加。

圖8（上下） 受力分析 （來源：東南大學學報）

相關領域的研究學者當然需要對這種結構的合理性作出（chū）分析判斷。LS-DYNA等軟件可以分析多剛體（tǐ）動力（lì）學（xué）問題，借助這類軟件，得到（dào）技術支持，相關企業開發出產品，通過（guò）試驗可以確保產品的（de）安全性（xìng）能。美國和英國分別在2003年和2007年頒布了汽車防護欄的質量標準。如果仿真或者試驗結果能夠達到相關標準，就可以投入研發生產。在數值模型中，通過防撞柱係（xì）統、周邊的混凝土、周邊（biān）的普通地基（jī）、路（lù）麵（miàn）、汽車動（dòng）量等進行建模計算，可（kě）以（yǐ）預測分析結果。

圖（tú）9（上（shàng）下 ）受力分析仿真模型 （源：Journal of Structural Engineeri

圖10 汽車衝擊分析仿真模型 （來源同圖9）

4 “碎如紙（zhǐ）片”的反衝（chōng）力

防撞柱係統（tǒng）投入（rù）使用時，按照操作規程埋入地下，第一個亮點功能在於自動升降。

      在政（zhèng）府機關、倉庫等可電動、遙控或刷卡控製升降，阻止外單（dān）位車輛進入和不法車輛闖入；在步行街口（kǒu）等安裝升降式路障，平時路障處於（yú）升起狀態，限製車輛進出，如遇緊急或特（tè）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（kě）以（yǐ）作為道路隔離帶：在非全封閉式（shì）道路隔離帶中可采用升降式路（lù）障，平時阻止車輛左轉或（huò）掉頭行駛（shǐ）。如（rú）遇道路施工、道路阻（zǔ）塞等特殊情（qíng）況，可放下路障，使車輛（liàng）改道通行。

而第二個最重要的亮點功能在（zài）於反恐！在公共場所，平時收存在地（dì）下，不影響通行，出現突然襲擊時，可以手（shǒu）動迅速升起防護。係統以電動馬達驅動空氣（qì）壓（yā）縮機，能以1.8秒的（de）上升速度及1.4秒的下降速度完成自（zì）動升降，上升後可（kě）完全（quán）抵（dǐ）擋時速80公裏的卡（kǎ）車衝撞，反彈力足（zú）以讓汽車直接報廢。從（cóng）生產廠家提供的（de）試驗中可以看到，汽車撞在鋼（gāng）柱上，時速（sù）80公裏載滿鐵桶的卡車衝向防撞柱，撞擊瞬間整（zhěng）個車（chē）頭與車身如紙做的（de）一般擠壓在一起，車（chē）殼零件四處噴飛，車身幾乎（hū）破碎（suì）全毀，而（ér）防撞柱（zhù）幾乎毫無損傷。

目前除了美（měi）國國務院有設置該（gāi）項產品外，日本大使（shǐ）館、機場（chǎng）、發電廠等重要設施也有配置，以自動升降防撞柱來確保大（dà）眾安全。近年來（lái）麵對如此頻發的恐怖襲擊，以“社會環境安全度較高”的日（rì）本也不得不考慮（lǜ）這些問題，特別是2020年的東京奧運，本來人口密度（dù）就很高的關東（dōng）圈，將會迎來人（rén）口密集度（dù）的高峰！相信這（zhè）個「防恐襲神器」的關注度也將會越來越高。