❶ 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。
❷ 比薩斜塔為什麼是斜的
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。
比薩斜塔在建築的過程中就已出現傾斜,原本是一個建築敗筆,卻因禍得福成為世界建築奇觀,伽利略的自由落體試驗更使其蜚聲世界,成為世界著名旅遊觀光聖地,每天都吸引著成千上萬的遊客,因而它也是比薩市的經濟支柱。
但隨著時間的推移,斜塔傾斜角度的逐漸加大,到上個世紀九十年代,已瀕於倒塌。1990年1月7日義大利政府關閉對遊人的開放,1992年成立比薩斜塔拯救委員會,向全球徵集解決方案。
(2)義大利塔為什麼是歪的擴展閱讀:
比薩斜塔斜而不倒的原因
雖然義大利的比薩斜塔有5度的傾斜度,但這座58米高的斜塔自1280年以來已經經歷了至少4次大地震而屹立不倒。
在研究了它的特徵和建築現象後,科學家們發現了比薩斜塔長年穩定不倒的秘密。斜塔穩定可以用與「建築——地面」動態相互作用有關的效應來解釋。研究人員認為,塔身的高度和硬度與它基座所在的地面相互作用,鑒於此,斜塔在地震時不會與地面產生共振。
英國布里斯託大學教授米羅納基斯指出:「具有諷刺意味的是,正是迫使塔傾斜的土壤幫助塔在地震中倖存朗下來。」
❸ 埃菲爾鐵塔為什麼是斜的
埃菲爾鐵塔建於公元1889年,位於法國巴黎戰神廣場上,高300米,天線高24米,總高324米。作為法國巴黎地標性建築——埃菲爾鐵塔非但不是斜的,而且到如今這個鐵塔還保持著完美的水平。這有益於當年埃菲爾設計的四個塔墩在180英尺高度合攏的時候,其最大的誤差也沒有2.5英寸。最後四個塔墩經過簡單的調整並固定完畢。才有了成就了今天的完美的水平。於此相反的是始建於公元1178年的義大利比薩斜塔則在建築的過程中就已出現傾斜,原本是一個建築敗筆,卻因禍得福成為世界建築奇觀。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。而為了拯救比薩斜塔人們想出了很多的辦法,其中一項看似簡單的新技術——地基應力解除法。則是最終拯救其的「功臣」。其原理是,在斜塔傾斜的反方向(北側)塔基下面掏土,利用地基的沉降,使塔體的重心後移,從而減小傾斜幅度。該方法於1962 年,由義大利工程師Terracina針對比薩斜塔的傾斜惡化問題提出,當時稱為「掏土法」,由於顯得不夠深奧而遭長期擱置,直到該法在墨西哥城主教堂的糾偏中成功應用,又被重新得到認識和採納。比薩斜塔拯救工程於1999年10月開始,採用斜向鑽孔方式,從斜塔北側的地基下緩慢向外抽取土壤,使北側地基高度下降,斜塔重心在重力的作用下逐漸向北側移動。2001年6月,傾斜角度回到安全范圍之內,關閉了十年的比薩斜塔又重新迎接遊客。
❹ 關於比薩斜塔為何會傾斜的原因有哪些說法
在義大利西北部的比薩古城,有一座譽滿天下的奇景——比薩斜塔,著名的物理學家伽利略還在此塔做過實驗。
比薩斜塔始建於公元1173年,歷經200年,分3次才於1370年全部竣工。塔身分8層,全部用大理石砌成,總重量約14553噸,高54.5米。
比薩斜塔建成後,塔頂中心點已經偏離了垂直中心線2.1米,而且隨著時間的推移,其傾斜度還在不斷加大,到1986年,塔頂中心點偏離垂直中心線已近5米。那麼比薩斜塔為何會傾斜呢?對此許多學者進行過研究,但提出的假設和推測卻有很大分歧。
有些學者認為,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。
以上諸種原因,誰是誰非還無有定論。
從1918年起,科學工作者開始對比薩斜塔進行觀測。在塔的一層放置了許多檢測儀表,每天,塔的搖晃、側移運動及塔內屬地震學上的振動,都被記錄下來。觀測結果發現它40年裡平均每年傾斜1.1毫米;從1959~1969年的10年間平均每年傾斜了1.26毫米;而1979年6月~1980年6月的1年裡就傾斜了1.4毫米。
然而,到了1982年,該塔只傾斜了1毫米,傾斜速度已明顯減慢,往後的傾斜度僅0.027毫米,幾乎停止了傾斜運動。為什麼會出現這種現象?是已傾斜到了頭?還是地層起了變化?以後還會不會再大幅度地傾斜?這一系列問題,目前尚難作出准確的結論。
在比薩斜塔究竟能屹立多久這個問題上,科學家們也有各不相同的推測。
比薩大學教授傑羅·傑里根據他的測定,認為如果按每年傾斜1.4毫米的傾斜率推算,大約到2003年或2004年,這座斜塔就會倒塌。
有些學者預測,如果以每年加大1.25毫米的速度繼續傾斜,很可能再過三四十年,此塔就會倒塌。
但有些學者卻不同意上述預測。他們認為,此塔倒塌的時間不會來得這么快,據他們估計,如果以平均每年傾斜1毫米的傾斜率推算,那尚需再經過2000年的時間才能倒塌。
還有些學者認為,該塔永遠不會倒塌,今後不會再繼續向南傾斜了。例如西德一位工程師認為,從現在情況來分析,該塔不是傾向倒塌,而是傾向於來回晃動。
至於他們的看法正確與否,目前難以斷定,有待今後長期驗證。總之,比薩斜塔的壽命究竟還有多久?迄今仍是無法揭曉的一個謎。
❺ 比薩斜塔是一個建築界的奇跡,比薩斜塔為什麼會傾斜
這主要是因為當時的技術問題,因為比薩斜塔本身就存在相應的設計缺陷,那個時候的設計條件也難以修復比薩斜塔。
比薩斜塔是義大利比薩城市的標志。它位於比薩城東南方向。建成於公元5世紀,是比薩斜塔的三座塔中最早建成的一座,高135.3米,是義大利早期2最高的建築物。最初比薩斜塔是用一根橫木支撐它向南傾斜4度,後來比薩斜塔開始向上傾斜, 比薩斜塔因為長期向南傾斜而產生一系列問題。
與此同時,比薩斜塔的磚塊在拱頂內和地面之間還有一個特殊空間結構,就是通過一層高達50厘米以上的橫梁來保護它們,這就是比薩斜塔傾斜最主要原因之一。
❻ 比薩斜塔為什麼是斜的
比薩斜塔在建造的時候,由於處於沿海地帶,斜塔下的土層是由各種軟質粉土的沉澱物和很軟的粘土物質混合組成的,地下一米深處還存在地下水層,比薩斜塔在建到第三層的時候,就開始歪斜了,歷經了約200年才完工。
幾個世紀以來,比薩斜塔傾斜的原因一直是人們關注的問題,各種解釋眾說紛紜,莫衷一是。有人說是建塔施工中的精確度偏離了設計方案造成的,有人認為是設計本身的問題。進入20世紀後,「地基原因」說逐漸佔了上風。這種解釋認為,由於粘土和砂組成的地基難以平衡地承受重達14553噸的塔身,從而導致了傾斜。1817年,兩名英國的研究者在這方面提出了令人信服的研究報告,「地基原因說」自此開始廣泛地被人們接受。
從1550年到1817年的267年間,比薩斜塔共傾斜了5厘米。1838年,比薩斜塔又出現了一次較大幅度的傾斜,斜塔的保護工作從此開始,在義大利政府的參與組織下,各領域的專家學者成立了專門的拯救委員會,研究制定糾偏的辦法。此後,斜塔以每年平均1毫米的速度繼續傾斜,塔身重心線偏離10%。
早在20世紀80年代初期曾有人預言,比薩斜塔將在2003年到2004年間轟然倒塌,這使全世界關心比薩斜塔的人們心急如焚,斜塔拯救委員會向全世界徵集辦法,以期延緩斜塔傾斜的速度。但是,鑒於1934年向塔基土層內注入水泥後,反而使斜塔在1年內多傾斜了6毫米的教訓,面對收集上來的各種方案,拯救委員會一直無法抉擇。
1988年,比薩斜塔向遊人關閉,從1990年1月起斜塔全部關閉,糾偏工程開始進入確定方案並具體實施階段。或許是由於承受了太大心理壓力的原因,義大利政府和比薩斜塔拯救委員會在近10年的時間里一直對糾偏工程低調處理,媒體對工程的進展和效果也絕少提及。