意大利的比萨斜塔为什么是斜的,为什么比萨斜塔会倾斜
本文目录
1.为什么比萨斜塔会倾斜 2.比萨斜塔倾斜的原因及纠偏方案是什么? 3.意大利著名的比萨斜塔倾斜不倒的原因是什么 4.意大利比萨斜塔为什么倾斜蚂蚁庄园
为什么比萨斜塔会倾斜
比萨斜塔矗立在意大利西北部的比萨古城内,著名物理学
家伽利略曾在上面做过实验。
比萨塔建于1173年,经过近二百年时间的建造,于1370年竣工。塔身全部用大理石砌成,总重量约14553吨,塔高54.5米,分为八层。
比萨塔建成后,塔顶的中心点已经偏离了垂直中心线2.1米。随着时间的推移,这个数字还在不断增大,目前已接近5米。那么比萨塔为什么会倾斜呢?
有些学者认为,在建筑此塔的时候,建筑师就已预先考虑到了地形、风向等自然因素,有意使塔的重心向南倾斜,以显示自己杰出的建筑才华。
几百年过去了,虽然比萨塔还在不断地倾斜,却一直未倒塌,甚至塔壁上连一个裂缝都
没有,可见建筑师的高明。另一个观点刚好与此相反,认为当时建筑师在选择地基建塔时,对当地的地质情况不熟悉,把塔建在了粘土和砂土组成的松软地基上,使塔身出现了倾斜现象。还有些学者认为,在比萨塔下面,可能有好几条地下水脉,当地居民长期从这里汲取生活用水,造成地下水位下降,进而引起了塔身的倾斜。
几种观点都有一定的道理,但谁是谁非,却一直没有定论。
为了预测出比萨塔的寿命,从1918年起,科学家开始对比萨塔进行观测。他们在塔里面放置了许多检测仪表,对每天塔的摇晃、侧移、震动等进行记录。经过40年的观测发现,比萨塔平均每年倾斜1.1毫米。但在以后的10年中,它平均每年倾斜1
.26毫米。而从1979年6月到1980年6月,它一年时间内,就倾斜了1.4毫米!
然而到了1982年,比萨塔只倾斜了1毫米,再往后,只倾斜了0.027毫米,几乎停止了倾斜运动。
为什么会出现这种现象,人们难以作出准确的解释。就是在比萨塔的寿命上,科学家也有各自不同的推测。
罗杰.杰里教授认为,如果按每年倾斜1.4毫米推算,到2003年或2004年时,这座塔就会倒塌。有些学者推测,如果以每年1.25毫米的速度连续倾斜,再过三四十年,比萨塔就会倒塌。但一些学者认为这种预测过于悲观,他们认为,以现在的倾斜速度,至少再经过2000年后,塔才会倒塌。
更有些学者认为,比萨塔永远也不会倒塌。它今后不会再继续向南倾斜了,而是倾向于来回地晃动
比萨斜塔倾斜的原因及纠偏方案是什么?
比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼,位于意大利托斯卡纳省比萨城背面的奇迹广场上,修建于1173年,有著名建筑师那诺•皮萨诺主持修建。
比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米从地面到塔顶高55米,钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米,在塔顶宽2.48米,总重约14453吨,重心在地基上方22.6米处。圆形地基面积为285平方米,对地面的平均压强为497千帕。倾斜角度3.99度,偏离地基外沿2.5米,顶层突出4.5米。
比萨斜塔原来设计的高度是100米,但是在动工五六年后,塔身从第三层开始倾斜,一直持续到完工,在修建完成之后,塔顶已经南倾3.5米。1990年,意大利政府才将其关闭,开始进行整修。经过将近11年的时间,花费了2500万才将比萨斜塔扶正44厘米,专家称,能够保持300年不会坍塌。
对于比萨斜塔的建造最开始的时候并不是故意建造成倾斜的形状,而是在建造的过程中莫名的产生了倾斜。经过专家的研究发现,比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
意大利著名的比萨斜塔倾斜不倒的原因是什么
几个世纪以来,钟楼的倾斜问题始终吸引着好奇的游客、艺术家和学者,使得比萨斜塔世界闻名。
比萨斜塔为什么会倾斜,专家们曾为此争论不休。尤其是在14世纪,人们在两种论调中徘徊,比萨斜塔究竟是建造过程中无法预料和避免的地面下沉累积效应的结果,还是建筑师有意而为之。进入20世纪,随着对比萨斜塔越来越精确的测量、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测,以及对历史档案的研究,一些事实逐渐浮出水面:比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建筑,但是在建造初期就开始偏离了正确位置。
倾斜原因
比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
史料记载
根据现有的文字记载,比萨斜塔在
比萨斜塔的垂直剖面图
几个世纪以来的倾斜是缓慢的,它和它地基下方的土层实际上达到了某种程度上的平衡。在建造的第一阶段第3层结束时,钟塔向北倾斜约1/4°,在第二阶段由于纠偏过度,1278年第7层完成时反而向南倾斜约0.6°,1360年建造顶层钟房时增加到1.6°。1817年,两位英国学者Cresy和Taylor用铅垂线测量倾斜,那时的结果是5°。1550年Giorgio
Vasari的勘测与1817年Cresy和Taylor的勘测之间相隔267年,倾斜仅增加了5厘米。因此人们也没有对斜塔进行特意的维修。
加速倾斜原因
然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜,人们不得不采取紧急维护措施。当时建筑师Alessandro della
Gherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘,以探究地基的形态,揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。这一行为使得斜塔失去了原有的平衡,地基开始开裂,最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20厘米,而此前267年的倾斜总和不过5厘米。
1838年的工程结束以后,比萨斜塔的加速倾斜又持续了几年,然后又趋于平稳,减少到每年倾斜约1毫米。而现在塔身偏离“自然姿势”已有5米多。
维修
因为比萨斜塔的倾斜和它同时具有的美丽,从1173年建造伊始至今,它一直受到人们的关注。在建造过程中,起初人们先是采用特殊的建筑设备试图阻止倾斜的继续,其后又替换掉柱子和其他破损的部件,现在人们又在地基间插入材料,大大地减少了倾斜程度,保证塔楼能够维持更长时间而不倒塌。
进入20世纪以后,随着科学技术的发展和政府部门的投入,对比萨斜塔维护的研究工作有了进展,专家成立委员会评估任何一个可能导致倾斜加剧的危险可能性,并研发阻止继续倾斜直至逆转倾斜的方法。
由于倾斜程度过于危险,比萨斜塔曾在1990年1月7日停止向游客开放,经过12年的修缮,耗资约2500万,斜塔被扶正44厘米,基本达到了预期的效果。专家认为,只要不出现不可抗拒的自然因素,经过修复的比萨斜塔,300年内将不会倒塌。2001年12月15日起再次向游人开放。
意大利比萨斜塔在经过了11年的持续维修之后倾斜度得到了恢复,而之后一个10人组成的强力修复小组又开始用激光、凿子等清洗塔身,耗时八年零三个月的“美白”和“矫正”,24424块石头焕然一新,比萨斜塔恢复了昔日风貌。
耗时11年 变得没那么斜
据英国媒体14日报道,高约56米的比萨斜塔耗费了177年才得以完工,因为地基较浅且地下土壤不稳定发生地陷的缘故,它呈现出标志性的倾斜,斜塔之前与垂直线之间的角度为5.5度。从1990年至2001年,持续了11年的修复工作帮助比萨斜塔稳住了倾斜度,塔身倾斜度从原来的5.5度挺直为现在的3.99度。
用8年 洗净2万多石头
由于比萨斜塔距离地中海较近,频繁的暴雨袭击让重达14500吨的塔身受损和褪色。从2001年开始,一个10人的强力修复小组开始利用激光、凿子和注射器清洗塔身,他们花费了八年零三个月的时间,清洗了24424块石头才让这座独立的七层钟楼看起来焕然一新。
修复小组的负责人安东·萨特说:“石头的状况非常糟糕,主要是空气污染导致的,游人和鸽子也要负上一定的责任。因为塔身倾斜的缘故,导致风和雨水带来的海盐汇集在某个地方,毁坏了很多石头。我们已经取出了过去修复所使用的混凝土,并将鸽子弄脏的地方、乱涂乱画的痕迹以及游人们在攀爬旋梯时留下的手印清理干净了。”
今后200年 都无需再加固。
修复者们通过从基座的一侧移去土壤以帮助比萨斜塔稳住倾斜的身姿,他们自信地认为,今后两个世纪都无需再对其进行加固。
在之前纠正倾斜角度的过程中,比萨斜塔开始不对公众开放。从2001年开始,斜塔正式对外开放,为了讨好游客,管理方甚至在后续修复过程继续保持开放状态,因为修复费用高达600万欧元,此举也是为了从售票中获取收益以维持开支。比萨斜塔每年会吸引100万的游人前来参观。
意大利比萨斜塔为什么倾斜蚂蚁庄园
意大利比萨斜塔的倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米,从地面到塔顶高55米,钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米,在塔顶宽2.48米,总重14453吨,重心在地基上方22.6米处。圆形地基面积为285平方米,对地面的平均压强为497千帕。倾斜角度3.99度,偏离地基外沿2.5米,顶层突出4.5米。1178年首次发现倾斜。
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