1. 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。
2. 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。
3. 義大利的比薩斜塔為什麼會傾斜
比薩斜塔建於1173年,被世界公認為建築史上的奇跡,它之所以會傾斜,主要是由於塔的地基下面土層特殊性造成的,下面就具體的看看傾斜的原因。
奇跡廣場
說到底,最關心斜塔的還是比薩人,他們那邊有一句俗語,比薩斜塔和比薩人一樣健壯結實,永遠不會倒下。
不過話說回來,每當專家採取加固斜塔地基的一些措施時,其傾斜速度反而加快。比如1838年,對其進行加固性施工,1934年,在地基噴入九十噸水泥,實施防水工程,塔身反而更加不穩,竟然向周圍移動,傾斜更快。但在1973年至1975年間,關閉了斜塔方圓3公里內私人水井和禁止取用地下水後,地下水位穩定後,傾斜速度放慢下來了。
1990年1月7日,義大利著名電視節目某主持人宣布:比薩斜塔暫停開放。市政府決定將斜塔暫時關閉,進行修理,這是比薩斜斜塔自建塔以來首次正式對公眾關閉。
義大利政府斥資2500萬英鎊啟動修復工程,包括加固地基和抽取地下水,並用鋼絲和纜繩支撐塔身。修復工程2001年修復工程完成,當時立刻變直約38厘米。最新調查發現,比薩塔傾斜幅度在2001年至2013年間,減少了2.5厘米。
看到這,大家是不是對比薩斜塔有了更深的了解,她不僅是義大利著名地標之一,也是義大利人的驕傲,更是人類創造精神的傑作,同時它還被收入世界遺產名錄。偉大的建築或許真的需要一些機緣巧合,如果當時的建築師知道地質不宜建塔,可能也看不到這個偉大建築了,不過我們更能從中看到每位地質工程人的辛苦結晶。
4. 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。
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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。」
5. 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
6. 比薩斜塔為什麼會傾斜
根據比薩斜塔近幾年來傾斜的速度, 從事觀測該塔的專家蓋里教授認為, 如果按此傾斜率計算, 而又不在某些部位承受特殊壓力下突然坍塌, 250年後斜塔將因塔身的重心超出塔基外緣而傾倒.但是公共事務部比薩斜塔服務局的有關人員, 早在前幾年已針對蓋里教授的相似看法提出反駁, 認為只按數學方式推算是不可靠的, 比薩斜塔是"一個由多種事實交織成的綜合性問題."一些研究者也發現這樣一個問題, 比薩斜塔塔身曾一度向東傾斜, 爾後又轉向南傾斜, 認為該塔在過去幾百年間斜而不倒, 250年後倒與不倒恐怕不能局限於簡單的假設和預測.最關心斜塔命運的自然是比薩人, 盡管他們也對斜塔的傾斜感到擔憂, 但更多的是為自己的故鄉擁有一個自認為可與世界上著名建築媲美的斜塔而感到自豪和堅信它不會倒下, 他們有這樣一句俗語, 比薩斜塔象比薩人一樣健壯結實, 永遠不會倒下去.他們對那些把斜塔重新糾直豎正的建議最為深惡痛絕.說來也怪, 每當專家們採取加固斜塔地基的措施時, 塔的傾斜速度反而加快.如1838年, 在塔基及周圍進行加固性施工, 1934年, 在地基及四周噴入九十噸水泥, 實施基礎防水工程, 塔身反而更加不穩, 向周圍移動, 傾斜得更快, 但是1973年至1975年間, 在關閉了斜塔方圓3公里以內所有私人水井和禁止其他方法取用地下水之後, 地下水位穩定下來, 塔的傾斜速度放慢下來了。
7. 義大利比薩斜塔傾斜的主要原因是什麼
幾個世紀以來,鍾樓的傾斜問題始終吸引著好奇的遊客、藝術家和學者,使得比薩斜塔世界聞名。
比薩斜塔為什麼會傾斜,專家們曾為此爭論不休。尤其是在14世紀,人們在兩種論調中徘徊,比薩斜塔究竟是建造過程中無法預料和避免的地面下沉累積效應的結果,還是建築師有意而為之。進入20世紀,隨著對比薩斜塔越來越精確的測量、使用各種先進設備對地基土層進行的深入勘測,以及對歷史檔案的研究,一些事實逐漸浮出水面: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。
傾斜原因
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。
史料記載
根據現有的文字記載,比薩斜塔在
比薩斜塔的垂直剖面圖
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。
加速傾斜原因
然而1838年的一次工程導致了比薩斜塔突然加速傾斜,人們不得不採取緊急維護措施。當時建築師Alessandro della
Gherardesca在原本密封的斜塔地基周圍進行了挖掘,以探究地基的形態,揭示圓柱柱礎和地基台階是否與設想的相同。這一行為使得斜塔失去了原有的平衡,地基開始開裂,最嚴重的是發生了地下水湧入的現象。這次工程後的勘測結果表明傾斜加劇了20厘米,而此前267年的傾斜總和不過5厘米。
1838年的工程結束以後,比薩斜塔的加速傾斜又持續了幾年,然後又趨於平穩,減少到每年傾斜約1毫米。而現在塔身偏離「自然姿勢」已有5米多。
維修
因為比薩斜塔的傾斜和它同時具有的美麗,從1173年建造伊始至今,它一直受到人們的關注。在建造過程中,起初人們先是採用特殊的建築設備試圖阻止傾斜的繼續,其後又替換掉柱子和其他破損的部件,現在人們又在地基間插入材料,大大地減少了傾斜程度,保證塔樓能夠維持更長時間而不倒塌。
進入20世紀以後,隨著科學技術的發展和政府部門的投入,對比薩斜塔維護的研究工作有了進展,專家成立委員會評估任何一個可能導致傾斜加劇的危險可能性,並研發阻止繼續傾斜直至逆轉傾斜的方法。
由於傾斜程度過於危險,比薩斜塔曾在1990年1月7日停止向遊客開放,經過12年的修繕,耗資約2500萬,斜塔被扶正44厘米,基本達到了預期的效果。專家認為,只要不出現不可抗拒的自然因素,經過修復的比薩斜塔,300年內將不會倒塌。2001年12月15日起再次向遊人開放。
義大利比薩斜塔在經過了11年的持續維修之後傾斜度得到了恢復,而之後一個10人組成的強力修復小組又開始用激光、鑿子等清洗塔身,耗時八年零三個月的「美白」和「矯正」,24424塊石頭煥然一新,比薩斜塔恢復了昔日風貌。
耗時11年 變得沒那麼斜
據英國媒體14日報道,高約56米的比薩斜塔耗費了177年才得以完工,因為地基較淺且地下土壤不穩定發生地陷的緣故,它呈現出標志性的傾斜,斜塔之前與垂直線之間的角度為5.5度。從1990年至2001年,持續了11年的修復工作幫助比薩斜塔穩住了傾斜度,塔身傾斜度從原來的5.5度挺直為現在的3.99度。
用8年 洗凈2萬多石頭
由於比薩斜塔距離地中海較近,頻繁的暴雨襲擊讓重達14500噸的塔身受損和褪色。從2001年開始,一個10人的強力修復小組開始利用激光、鑿子和注射器清洗塔身,他們花費了八年零三個月的時間,清洗了24424塊石頭才讓這座獨立的七層鍾樓看起來煥然一新。
修復小組的負責人安東·薩特說:「石頭的狀況非常糟糕,主要是空氣污染導致的,遊人和鴿子也要負上一定的責任。因為塔身傾斜的緣故,導致風和雨水帶來的海鹽匯集在某個地方,毀壞了很多石頭。我們已經取出了過去修復所使用的混凝土,並將鴿子弄臟的地方、亂塗亂畫的痕跡以及遊人們在攀爬旋梯時留下的手印清理干凈了。」
今後200年 都無需再加固。
修復者們通過從基座的一側移去土壤以幫助比薩斜塔穩住傾斜的身姿,他們自信地認為,今後兩個世紀都無需再對其進行加固。
在之前糾正傾斜角度的過程中,比薩斜塔開始不對公眾開放。從2001年開始,斜塔正式對外開放,為了討好遊客,管理方甚至在後續修復過程繼續保持開放狀態,因為修復費用高達600萬歐元,此舉也是為了從售票中獲取收益以維持開支。比薩斜塔每年會吸引100萬的遊人前來參觀。
8. 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。
(8)比薩斜塔為什麼是斜的擴展閱讀:
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。