A. 比萨斜塔为何会倾斜呢
建筑此塔时,意大利建筑师运用建筑上预应力结构的原理,已预先考虑到当时地形和风向等自然环境的特点,有意使塔的重心向南倾斜,而建成了一座斜塔,以此显示自己杰出的建筑才华。几百年过去了,虽然该塔不断倾斜,却一直未倒塌,并且塔壁上连一个裂缝也没有,足以说明建筑师的功力。
然而,另一种观点与上述说法正好相反,认为造成塔倾斜的原因,是由于建筑师在建塔选择基地时对当时的地质情况不熟悉,建造在由粘土和砂土组成的冲积层的松软地基上,在塔的重荷下,造成塔身的不均衡下沉,出现了倾斜现象。
还有些学者认为,在斜塔下面可能有好几条地下水脉,比萨市民长期在这里吸取生活用水,这就加速了地基的脆弱性。塔身倾斜度之所以继续不断地增加,就是因为地下水位下降、压力不断减弱的缘故。
B. 意大利比萨斜塔为什么倾斜
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。
C. 比萨斜塔为什么是斜的
比萨塔之所以会倾斜,首要关键之处在于所处的地底土层较为复杂,不仅被不同材质的土壤分成了好几个层级,而且这些土层又由各种柔软的黏土物质和砂质淤泥混合,更不利的是,地基下的水位也很浅,深度大约只有1米,这么一来,比萨塔这么个大家伙,自然刚一建造就因为以上种种原因而产生不均匀沉降和倾斜。
开始的时候建到了4层,人们就不敢再往下建了,生怕还没等建好就倒了,直到50年之后,才再次恢复工程,当初预计是要建造八层,放钟的那一层,更是直到1350年才加建。
后来的加建中,人们为了防止斜塔过于倾斜,都为此伤透脑筋,他们在向上加建时故意向反方向倾斜,试图“扳正”重心,在2007年的测量中,竟然发现塔身被成功扶正了约45厘米!当然在关于它成型的不断争论中。
历史文化
传说1590年,出生在比萨城的意大利物理学家伽利略,曾在比萨斜塔上做自由落体实验,将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下,结果两个铅球几乎同时落地,由此发现了自由落体定律,推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面,落体的速度同它的质量成正比的观点。
但是,伽利略的两个球体并非像传说中的一样一起落下,即使重力加速度不变,两个球体受到空气阻力影响,是不会一起落下的。这也就是为什么鹅毛和铅球不会一起降落的原因。由于受到空气阻力,两个球体不能看作自由落体。但是伽利略的实验理论是正确的,在真空中,无论多重的物体,都遵循自由落体定律。
D. 为什么比萨斜塔能斜而不倒
原来,比萨斜塔之所以会倾斜,是因为其地基土层极其复杂:不仅被不同材质的土壤分成了若干层,而且这些土层又由各种柔软的黏土质物质和砂质淤泥相间而成。更糟糕的是,地基下的地下水位也非常浅,深度只有大约1米。最新的地质勘探发现,钟楼的选址位于古代的海岸线上,也就是说,在建造之时地基土壤就早已沙化。如此一来,比萨斜塔这个“大家伙”刚一建造就注定很快将产生不均匀沉降和倾斜。
为了防止斜塔的过度倾斜,不少人伤透了脑筋。1173年钟楼开始修建时,原计划建造8层。然而兴建到第四层时,建筑就已经明显地发生倾斜。工程停顿了近50年后才重新启动,放置铜钟的这一层直到1350年才加建。这一次,建造者在向上建楼层时故意向反方向倾斜,以补偿和修正重心的偏离。当建造到第七楼层时,塔身不再呈垂直状而变成了弧形——矫枉过正的结果是斜塔开始以更大的角度和速度向反方向倾斜。随着时间的推移,斜塔和其下方的土层似乎达到了某种程度的平衡。然而,1838年的一次勘测实验意外地破坏了斜塔和土层间的平衡,使塔顶的水平位移骤然增加了20厘米之多。1972年当地发生地震,斜塔再次受到强烈冲击,倾斜速度明显加快,到再次修复之前,塔顶已偏离设计铅垂线达4.2米的距离。1990年起,意大利政府开始了漫长的拯救斜塔工程。这一次,为了不再因沉重的设备和脚手架而造成新的麻烦,工人们像蜘蛛侠一样被悬挂在轻巧的铝制平台上工作。2007年6月,比萨斜塔的塔身被成功扶正了约45厘米。
E. 为什么比萨斜塔是倾斜的
这地基不适合这座建筑物的重量。比萨的土壤很潮湿,地基不能延伸到基岩。地基的一侧也比另一侧稍坚固,导致倾斜,而不是整个建筑均匀下沉。这座塔在施工期间开始倾斜。建筑工人试图通过把后面楼层的一侧加高一些来解决倾斜的问题。因此,建筑也有点弯曲。然而,瘦肉状况继续恶化。
这种倾斜还在继续增加。到了20世纪90年代,人们担心大楼可能会倒塌,于是采取了密集的措施来减轻瓦片的压力。从塔顶较高的一面下面移走泥土,以减少倾斜到一个更安全的角度。然而,他们故意没有把塔扶正,因为这是这座塔如此与众不同的原因。
目前,这座塔离垂直高度有5米多了。建筑师和工程师尽他们最大的努力通过缩短剩下的故事来纠正错误,但这无济于事。继续学习。接下来的几层建筑在较短的一侧建得稍高一些,以弥补瘦削的部分,但增加了额外的重量,导致建筑物进一步下沉,更加瘦削。
F. 比萨斜塔为什么斜
因为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。
在1178年,当钟楼兴建到第4层时发现由于地基不均匀和土层松软,导致钟楼已经倾斜偏向东南方,工程因此暂停。
期间的1198年,记载了钟楼内撞钟的存在,这标志着钟楼虽然倾斜,但至少悬挂了一个撞钟,实现了它作为钟楼的初衷。
1231年,工程继续,第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措施修正倾斜,刻意将钟楼上层搭建成反方向的倾斜,以便补偿已经发生的重心偏离。
(6)意大利为什么比萨斜塔倾斜扩展阅读:
比萨斜塔的建筑风格
比萨斜塔毫无疑问是建筑史上的一座重要建筑。在发生严重的倾斜之前,它大胆的圆形建筑设计已经向世人展现了它的独创性。
虽然在更早年代的意大利钟楼中,采用圆形地基的设计并不少见,类似的例子可以在拉文纳、托斯卡纳和翁布里亚找到,但是,比萨钟楼被认为是独立于这些原型,在更大程度上,它是在借鉴前人建筑经验的基础上,独立设计并对圆形建筑加以了发展,形成了独特的比萨风格。
钟楼的装饰格调继承了大教堂和洗礼堂的经典之作,墙面用大理石或石灰石砌成深浅两种白色带,半露方柱的拱门、拱廊中的雕刻大门、长菱形的花格平顶、拱廊上方的墙面对阳光的照射形成光亮面和遮荫面的强烈反差,给人以钟楼内的圆柱相当沉重的假象。
G. 意大利的比萨斜塔为什么会倾斜
比萨斜塔:
比萨斜塔,世界着名建筑奇观,意大利的标志之一。比萨斜塔位于意大利托斯卡纳省比萨城市北面奇迹广场建筑群,而且它和相邻的大教堂、洗礼堂、墓园均对11世纪至14世纪意大利建筑艺术有巨大影响,故被联合国教育科学文化组织评选为世界遗产。
意大利比萨斜塔修建于1173年但动工五六年后,塔身从三层开始倾斜,直到完工还在持续倾斜,
倾斜原因:
过去人们曾- -度认为钟楼是故意被设计成倾斜的,但是事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼,1173年8月9日开始建造时的设计是垂直竖立的,原设计为8层,高54.8米,它独特的白色闪光的中世纪风格建筑物,即使后来没有倾斜,也将会是欧洲最值得注意的钟楼之一。但是1178年,当钟楼兴建到第4层时发现由于地基不均匀和土层松软,导致钟楼已经倾斜偏向东南方,工程因此暂停。
期间的1198年,记载了钟楼内撞钟的存在,这标志着钟楼虽然倾斜,但至少悬挂了一个撞钟,实现了它作为钟楼的初衷。1231年,工程继续,第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措施修正倾斜,刻意将钟楼.上层搭建成反方向的倾斜,以便补偿已经发生的重心偏离。1278年进展到第7层的时候,塔身不再呈直线,而是为凹形。工程再次暂停。
1292年,Giovanni Pisano用铅垂线测量了钟楼的倾斜度。比萨斜塔根据现有的文字记载,比萨斜塔在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。
1360年, 在停滞了差不多一个世纪后钟楼向完工开始最后一个冲刺,并作了最后-次重要的修正。
1372年摆放钟的顶层完工。54米高的8层钟楼共有7口钟,但是由于钟楼时刻都有倒塌的危险而没有撞响过。而且一直不断地向下倾斜。
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。
H. 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,着名物理学
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