A. 比薩斜塔為何會傾斜呢
建築此塔時,義大利建築師運用建築上預應力結構的原理,已預先考慮到當時地形和風向等自然環境的特點,有意使塔的重心向南傾斜,而建成了一座斜塔,以此顯示自己傑出的建築才華。幾百年過去了,雖然該塔不斷傾斜,卻一直未倒塌,並且塔壁上連一個裂縫也沒有,足以說明建築師的功力。
然而,另一種觀點與上述說法正好相反,認為造成塔傾斜的原因,是由於建築師在建塔選擇基地時對當時的地質情況不熟悉,建造在由粘土和砂土組成的沖積層的松軟地基上,在塔的重荷下,造成塔身的不均衡下沉,出現了傾斜現象。
還有些學者認為,在斜塔下面可能有好幾條地下水脈,比薩市民長期在這里吸取生活用水,這就加速了地基的脆弱性。塔身傾斜度之所以繼續不斷地增加,就是因為地下水位下降、壓力不斷減弱的緣故。
B. 義大利比薩斜塔為什麼傾斜
義大利比薩斜塔的傾斜,是由於它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層,各種軟質粉土的沉澱物和非常軟的粘土相間形成,而在深約一米的地方則是地下水層。這個結論是在對地基土層成份進行觀測後得出的。最新的挖掘表明,鍾樓建造在了古代的海岸邊緣,因此土質在建造時便已經沙化和下沉。
比薩斜塔從地基到塔頂高58.36米,從地面到塔頂高55米,鍾樓牆體在地面上的寬度是4.09米,在塔頂寬2.48米,總重14453噸,重心在地基上方22.6米處。圓形地基面積為285平方米,對地面的平均壓強為497千帕。傾斜角度3.99度,偏離地基外沿2.5米,頂層突出4.5米。1178年首次發現傾斜。
C. 比薩斜塔為什麼是斜的
比薩塔之所以會傾斜,首要關鍵之處在於所處的地底土層較為復雜,不僅被不同材質的土壤分成了好幾個層級,而且這些土層又由各種柔軟的黏土物質和砂質淤泥混合,更不利的是,地基下的水位也很淺,深度大約只有1米,這么一來,比薩塔這么個大傢伙,自然剛一建造就因為以上種種原因而產生不均勻沉降和傾斜。
開始的時候建到了4層,人們就不敢再往下建了,生怕還沒等建好就倒了,直到50年之後,才再次恢復工程,當初預計是要建造八層,放鍾的那一層,更是直到1350年才加建。
後來的加建中,人們為了防止斜塔過於傾斜,都為此傷透腦筋,他們在向上加建時故意向反方向傾斜,試圖「扳正」重心,在2007年的測量中,竟然發現塔身被成功扶正了約45厘米!當然在關於它成型的不斷爭論中。
歷史文化
傳說1590年,出生在比薩城的義大利物理學家伽利略,曾在比薩斜塔上做自由落體實驗,將兩個重量不同的球體從相同的高度同時扔下,結果兩個鉛球幾乎同時落地,由此發現了自由落體定律,推翻了此前亞里士多德認為的重的物體會先到達地面,落體的速度同它的質量成正比的觀點。
但是,伽利略的兩個球體並非像傳說中的一樣一起落下,即使重力加速度不變,兩個球體受到空氣阻力影響,是不會一起落下的。這也就是為什麼鵝毛和鉛球不會一起降落的原因。由於受到空氣阻力,兩個球體不能看作自由落體。但是伽利略的實驗理論是正確的,在真空中,無論多重的物體,都遵循自由落體定律。
D. 為什麼比薩斜塔能斜而不倒
原來,比薩斜塔之所以會傾斜,是因為其地基土層極其復雜:不僅被不同材質的土壤分成了若干層,而且這些土層又由各種柔軟的黏土質物質和砂質淤泥相間而成。更糟糕的是,地基下的地下水位也非常淺,深度只有大約1米。最新的地質勘探發現,鍾樓的選址位於古代的海岸線上,也就是說,在建造之時地基土壤就早已沙化。如此一來,比薩斜塔這個「大傢伙」剛一建造就註定很快將產生不均勻沉降和傾斜。
為了防止斜塔的過度傾斜,不少人傷透了腦筋。1173年鍾樓開始修建時,原計劃建造8層。然而興建到第四層時,建築就已經明顯地發生傾斜。工程停頓了近50年後才重新啟動,放置銅鍾的這一層直到1350年才加建。這一次,建造者在向上建樓層時故意向反方向傾斜,以補償和修正重心的偏離。當建造到第七樓層時,塔身不再呈垂直狀而變成了弧形——矯枉過正的結果是斜塔開始以更大的角度和速度向反方向傾斜。隨著時間的推移,斜塔和其下方的土層似乎達到了某種程度的平衡。然而,1838年的一次勘測實驗意外地破壞了斜塔和土層間的平衡,使塔頂的水平位移驟然增加了20厘米之多。1972年當地發生地震,斜塔再次受到強烈沖擊,傾斜速度明顯加快,到再次修復之前,塔頂已偏離設計鉛垂線達4.2米的距離。1990年起,義大利政府開始了漫長的拯救斜塔工程。這一次,為了不再因沉重的設備和腳手架而造成新的麻煩,工人們像蜘蛛俠一樣被懸掛在輕巧的鋁制平台上工作。2007年6月,比薩斜塔的塔身被成功扶正了約45厘米。
E. 為什麼比薩斜塔是傾斜的
這地基不適合這座建築物的重量。比薩的土壤很潮濕,地基不能延伸到基岩。地基的一側也比另一側稍堅固,導致傾斜,而不是整個建築均勻下沉。這座塔在施工期間開始傾斜。建築工人試圖通過把後面樓層的一側加高一些來解決傾斜的問題。因此,建築也有點彎曲。然而,瘦肉狀況繼續惡化。
這種傾斜還在繼續增加。到了20世紀90年代,人們擔心大樓可能會倒塌,於是採取了密集的措施來減輕瓦片的壓力。從塔頂較高的一面下面移走泥土,以減少傾斜到一個更安全的角度。然而,他們故意沒有把塔扶正,因為這是這座塔如此與眾不同的原因。
目前,這座塔離垂直高度有5米多了。建築師和工程師盡他們最大的努力通過縮短剩下的故事來糾正錯誤,但這無濟於事。繼續學習。接下來的幾層建築在較短的一側建得稍高一些,以彌補瘦削的部分,但增加了額外的重量,導致建築物進一步下沉,更加瘦削。
F. 比薩斜塔為什麼斜
因為比薩斜塔在最初的設計中本應是垂直的建築,但是在建造初期就開始偏離了正確位置。
在1178年,當鍾樓興建到第4層時發現由於地基不均勻和土層松軟,導致鍾樓已經傾斜偏向東南方,工程因此暫停。
期間的1198年,記載了鍾樓內撞鍾的存在,這標志著鍾樓雖然傾斜,但至少懸掛了一個撞鍾,實現了它作為鍾樓的初衷。
1231年,工程繼續,第一次有記載鍾樓使用了大理石。建造者採取各種措施修正傾斜,刻意將鍾樓上層搭建成反方向的傾斜,以便補償已經發生的重心偏離。
(6)義大利為什麼比薩斜塔傾斜擴展閱讀:
比薩斜塔的建築風格
比薩斜塔毫無疑問是建築史上的一座重要建築。在發生嚴重的傾斜之前,它大膽的圓形建築設計已經向世人展現了它的獨創性。
雖然在更早年代的義大利鍾樓中,採用圓形地基的設計並不少見,類似的例子可以在拉文納、托斯卡納和翁布里亞找到,但是,比薩鍾樓被認為是獨立於這些原型,在更大程度上,它是在借鑒前人建築經驗的基礎上,獨立設計並對圓形建築加以了發展,形成了獨特的比薩風格。
鍾樓的裝飾格調繼承了大教堂和洗禮堂的經典之作,牆面用大理石或石灰石砌成深淺兩種白色帶,半露方柱的拱門、拱廊中的雕刻大門、長菱形的花格平頂、拱廊上方的牆面對陽光的照射形成光亮面和遮蔭面的強烈反差,給人以鍾樓內的圓柱相當沉重的假象。
G. 義大利的比薩斜塔為什麼會傾斜
比薩斜塔:
比薩斜塔,世界著名建築奇觀,義大利的標志之一。比薩斜塔位於義大利托斯卡納省比薩城市北面奇跡廣場建築群,而且它和相鄰的大教堂、洗禮堂、墓園均對11世紀至14世紀義大利建築藝術有巨大影響,故被聯合國教育科學文化組織評選為世界遺產。
義大利比薩斜塔修建於1173年但動工五六年後,塔身從三層開始傾斜,直到完工還在持續傾斜,
傾斜原因:
過去人們曾- -度認為鍾樓是故意被設計成傾斜的,但是事實並非如此。作為比薩大教堂的鍾樓,1173年8月9日開始建造時的設計是垂直豎立的,原設計為8層,高54.8米,它獨特的白色閃光的中世紀風格建築物,即使後來沒有傾斜,也將會是歐洲最值得注意的鍾樓之一。但是1178年,當鍾樓興建到第4層時發現由於地基不均勻和土層松軟,導致鍾樓已經傾斜偏向東南方,工程因此暫停。
期間的1198年,記載了鍾樓內撞鍾的存在,這標志著鍾樓雖然傾斜,但至少懸掛了一個撞鍾,實現了它作為鍾樓的初衷。1231年,工程繼續,第一次有記載鍾樓使用了大理石。建造者採取各種措施修正傾斜,刻意將鍾樓.上層搭建成反方向的傾斜,以便補償已經發生的重心偏離。1278年進展到第7層的時候,塔身不再呈直線,而是為凹形。工程再次暫停。
1292年,Giovanni Pisano用鉛垂線測量了鍾樓的傾斜度。比薩斜塔根據現有的文字記載,比薩斜塔在幾個世紀以來的傾斜是緩慢的,它和它地基下方的土層實際上達到了某種程度上的平衡。在建造的第一階段第3層結束時,鍾塔向北傾斜約1/4;
在第二階段由於糾偏過度,1278年 第7層完成時反而向南傾斜約0.6;
1360年建造頂層鍾房時增加到1.6;
1817年,兩位英國學者Cresy和Taylor用鉛垂線測量傾斜,那時的結果是5;
1550年Giorgio Vasari的勘測與1817年Cresy和Taylor的勘測之間相隔267年,傾斜僅增加了5厘米。因此人們也沒有對斜塔進行特意的維修。
1360年, 在停滯了差不多一個世紀後鍾樓向完工開始最後一個沖刺,並作了最後-次重要的修正。
1372年擺放鍾的頂層完工。54米高的8層鍾樓共有7口鍾,但是由於鍾樓時刻都有倒塌的危險而沒有撞響過。而且一直不斷地向下傾斜。
比薩斜塔之所以會傾斜,是由於它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層,各種軟質粉土的沉澱物和非常軟的粘土相間形成,而在深約一米的地方則是地下水層。這個結論是在對地基土層成份進行觀測後得出的。最新的挖掘表明,鍾樓建造在了古代的海岸邊緣,因此土質在建造時便已經沙化和下沉。
H. 為什麼比薩斜塔會傾斜
比薩斜塔矗立在義大利西北部的比薩古城內,著名物理學
家伽利略曾在上面做過實驗。
比薩塔建於1173年,經過近二百年時間的建造,於1370年竣工。塔身全部用大理石砌成,總重量約14553噸,塔高54.5米,分為八層。
比薩塔建成後,塔頂的中心點已經偏離了垂直中心線2.1米。隨著時間的推移,這個數字還在不斷增大,目前已接近5米。那麼比薩塔為什麼會傾斜呢?
有些學者認為,在建築此塔的時候,建築師就已預先考慮到了地形、風向等自然因素,有意使塔的重心向南傾斜,以顯示自己傑出的建築才華。
幾百年過去了,雖然比薩塔還在不斷地傾斜,卻一直未倒塌,甚至塔壁上連一個裂縫都
沒有,可見建築師的高明。另一個觀點剛好與此相反,認為當時建築師在選擇地基建塔時,對當地的地質情況不熟悉,把塔建在了粘土和砂土組成的松軟地基上,使塔身出現了傾斜現象。還有些學者認為,在比薩塔下面,可能有好幾條地下水脈,當地居民長期從這里汲取生活用水,造成地下水位下降,進而引起了塔身的傾斜。
幾種觀點都有一定的道理,但誰是誰非,卻一直沒有定論。
為了預測出比薩塔的壽命,從1918年起,科學家開始對比薩塔進行觀測。他們在塔裡面放置了許多檢測儀表,對每天塔的搖晃、側移、震動等進行記錄。經過40年的觀測發現,比薩塔平均每年傾斜1.1毫米。但在以後的10年中,它平均每年傾斜1
.26毫米。而從1979年6月到1980年6月,它一年時間內,就傾斜了1.4毫米!
然而到了1982年,比薩塔只傾斜了1毫米,再往後,只傾斜了0.027毫米,幾乎停止了傾斜運動。
為什麼會出現這種現象,人們難以作出准確的解釋。就是在比薩塔的壽命上,科學家也有各自不同的推測。
羅傑.傑里教授認為,如果按每年傾斜1.4毫米推算,到2003年或2004年時,這座塔就會倒塌。有些學者推測,如果以每年1.25毫米的速度連續傾斜,再過三四十年,比薩塔就會倒塌。但一些學者認為這種預測過於悲觀,他們認為,以現在的傾斜速度,至少再經過2000年後,塔才會倒塌。
更有些學者認為,比薩塔永遠也不會倒塌。它今後不會再繼續向南傾斜了,而是傾向於來回地晃動