A. 意大利的比萨斜塔有多高.有多久的历史
比萨斜塔
时间:1173-1370年左右
地点:意大利
比萨基本资料
从地基到钟楼的高度:
地基的直径:
钟塔向南的倾斜度:
稳定斜塔是一项非常细腻的工程,就像是医师在治疗一位体弱多病的老人一般,尽管不能听诊病人的胸腔,却很清楚病患对每一种药物都有令人忧心的反应.—克里实尔,一九八七年
想象一座高塔,建立在像海绵橡胶这样柔软的材质上,缓慢且无情地日渐倾斜将要倒塌的地步.此外 ,高塔的砖石结构也非常脆弱,随着倾斜度日益增加,产生的应力已经逼近砖石的强度,随时可能应声而倒.若在倾斜那一侧的地基灌浆或加固,恐怕导致高塔倾覆,然而利用缆索支撑或牵引,则可能会令砖石崩溃.
这段话精确地描绘出比塞塔目前岌岌可危的情况,该如何隐住斜塔,就成了土木工程学最大的挑战.
但比塞塔不只是诡谲离奇的观光胜景,更是建筑上的瑰宝,就算没有倾斜,也堪称是中世 纪欧洲最重要的建筑成就.高塔位于主座教堂广场,隶属大教堂(主座教堂)、钟塔(斜塔)、洗礼堂及墓地等四座耀眼的白色大型建筑所构成的综合建筑群之一.兴建钟塔的用意和广场上其它建筑物一样,皆是代表比萨这个富庶城邦的骄傲和荣耀,因而格外美丽、独特、神秘.
兴建细节
这座八层高的塔楼有五十八.四公尺高 .重一万四千五百公吨,砖石打造的地基直径为十九.六公尺.深及地平面以下五.五公尺,地基朝南向水平线倾斜了五.五度,因此钟塔的第七层比一楼向外突出了四.五公尺
塔楼的建构形成是以列柱环绕一根中空的圆柱.圆柱内外两则的表面是用大理石紧密的接合覆盖而成,但这两个墙面之间只有灰泥和石头,因此出现了大量的空隙.一条螺旋状的楼梯则在钟塔墙壁的内侧蜿蜒上升.
钟塔地底共有壁垒分明的三层土壤.A层厚约十公尺,是松软易变形的淤泥沉积物,在浅水中沉积还不到一万年.B层是非常松软且容易波动的海泥层,沉积三万之久,深可达地底四十公尺.C层是紧密的沙质土壤,伸至地底极深处.
A层的地下水位在地底一公尺到两公尺之间.根据在塔四周围,甚至是钟塔正下方所做许多土壤钻探结果来看,B层的表面已经被钟塔的重量压成了碟影.由此可推演出钟塔的平均沉陷是二.五到三公尺,显示塔底土壤的压缩性有多高.
兴建史
钟塔于一一七三年八月在伯纳诺.毕萨诺的监督下动工兴建.但在一一七八年左右,当第四层盖到四分之一时突然叫停.停工的理由不得而知,但是若非当时及时打住,B层土壤的强度早已被无法承受这个负荷,而钟塔也早就坍塌了.
约在一二七二年左右,西蒙在停摆了将近百年之后重新动工,这时候的泥土层已在钟塔的重压下强化,强度也增加了(尽管当时并不知道这一点).到了一二七八年左右,可能是因为当地发生战事,原本进行到第七层的工程又再度喊停.要是钟塔在这个阶段已经竣工,一定早就倒塌了.
等到一三六零年,泥土再经进一步强化,汤玛索,毕萨诺在这时激活钟楼的工程,并于一三七零年左右完竣,距离钟塔肇建之初,已相隔将近两百年了.
很明显地钟楼比斜塔的其它部分更为挺直,因此在钟楼的工程激活时,高塔一定早已倾斜了.事实上,从斜塔第七层的檐口连接到钟楼的地面,在南边有六层阶梯,在北边却只有四层.
倾斜的历史
事实上,有证据显示钟塔在刚动工不久便已开始倾斜:塔楼的中心轴线并非笔直,而是向北倾斜.为了矫正斜度,每层楼的标高都使用了锥形的砖石砌块,好把倾斜的中心轴线拉回来.
仔细分析砖石层的相对倾斜度,便能得知钟塔倾斜的历史.在第一阶段工程的末期,钟塔其实是向西北倾斜约四分之一度.后来工程从四楼向上推进时,钟塔开始向南倾斜,因此到了一二七八年,工程进行到第七层的时候,钟塔向西南倾斜零.六度左右.到了一三六零年,已经增加到大约一.六度.
先进的计算机仪器分析显示,斜塔盖完第七层,在加盖钟楼的时候,倾斜的速度急遽增加,就像是用模型砌砖在柔软的地毯上叠高塔一般,或许已经到达了某个临界高度,但是不管多幺小心都不能再继续往上叠.而现在的斜塔已经到了它的临界高度因此随时都有倒塌的危险.
公元一八一七年,两位英国建筑师一条铅垂线测量倾斜度,当时就发现塔楼已经倾斜了五度.接着在一八三八年时,建筑师盖瑞德斯加沿着斜塔底座的周围掘了一条信道,想弄清楚,在塔楼沉陷倾斜之前,原来设计的圆柱底座以及地基的阶梯是什幺样子.结果因为开凿的信道低于地下水位,使得南侧发生地下水涌入的现象.有证据显示,斜塔在这个时候又大幅度地斜了将近半度左右,形成了五.四度
精确的测量工作在一九一一年展开,量出钟塔的倾斜度每年都不断地持续增加,从一九三零年代中期开始,倾斜的速率已经加倍.到了一九九零年,倾斜的速率相当于每年高达一.五公厘的水平位移.
此外,任何人想在斜塔身上动手脚,最后总是弄巧成拙,反而使得倾斜度大幅增加.例如,一九三四年曾利用灌浆的方法强化地基砖石,结果使得钟塔突然向南移动二将近十公厘,一九七零年代从下层砂土抽地下水,又让斜塔再移动十二公厘.这些反应都证实了塔楼很容易失去平衡,任何一种稳定钟塔的方法,都必须非常细腻.
稳定斜塔
一九九零年,因为帕维亚一座根本没有倾斜的钟塔倒塌了,意大利总理便成立了一个委员会,由杰米欧科夫斯基教授担任主席,负责对稳定比塞塔的策略提供意见并加以执行.依照国际惯例,任何珍贵历史古迹的保存,都必须保留其基本特色,同时不能破坏古迹的历史和原工匠的技术.因此对斜塔的任何侵入性手段,都必须减至最低,而且无论采取哪一种永久性的稳定计画,都绝不能架设任何明显的支撑物,何况这种作法可能导致斜塔脆弱的砖石结构应声而倒.
委员会所寻求的解决之道,必须能稍稍减低斜塔的倾斜度,尽管不是很明显,却能减砖石结构的压力,稳定斜塔的地基.经过多年的研究、分析及大规模的试验,终于采用了所谓土壤萃取的方法,要在斜塔地基北侧的下方和旁边安装几根土壤萃取管.
一九九九年二月,在一片令人屏息的紧张气氛中,一部特殊的钻孔机在严密的监视下,一步一步地慢慢从A层抽出少量的土壤.由于土壤质地松软,每次抽取后所形成的空洞会慢慢地封闭,使得地表稍稍下沉,而斜塔也微微向北转动.
土壤萃取的作业进行了两年半,钟塔的倾斜度减少了半度.如果斜塔再度开始向南倾斜,将来可能会再做一次土壤萃取.除了这个方法之外,在南侧最脆弱的几个地方,也做了限量的砖石强化.
这个方法把谜样而美丽的钟塔渐渐稳定下来,不但保存了斜塔的特色,也维持了它和底土之间耐人寻味的互动关系.
B. 比萨斜塔的历史
比萨斜塔(意大利语:Torre pendente di Pisa或Torre di Pisa)是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼,于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上.广场的大片草坪上散布着一组宗教建筑,它们是大教堂(建造于1063年—13世纪)、洗礼堂(建造于1153年—14世纪)、钟楼(即比萨斜塔)和墓园(建造于1174年),它们的外墙面均为乳白色大理石砌成,各自相对独立但又形成统一罗马式建筑风格.比萨斜塔位于比萨大教堂的后面.
过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的,但是现在人们清楚地知道事实并非如此.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.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,并作了最后一次重要的修正.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
C. 比萨斜塔在哪一年建成
意大利比萨斜塔修建于1173年,设计为垂直建造,但是在工程开始后不久(1178年),便由于地基不均匀和土层松软而倾斜,1372年完工,塔身倾斜向东南。
D. 比萨斜塔历史
(塔体总重量达1.42万吨。)
《比萨斜塔完全资料》
比萨斜塔位于意大利中部比萨古城内的教堂广场上,是一组古罗马建筑群中的钟楼。
比萨斜塔于1174年动工兴建,1350年完工,为8层圆柱形建筑,全部用白色大理石砌成,塔高54.5米,塔身墙壁底部厚约4米,顶部厚约2米余,塔体总重量达1.42万吨。
在底层有圆柱15根,中间六层各31根,顶层12根,这些圆形石柱自下而上一起构成了八重213个拱形券门。整个建筑,造型古朴而灵巧,为罗马式建筑艺术之典范。钟置于斜塔顶层。塔内有螺旋式阶梯294级,游人由此登上塔顶或各层环廊,可尽览比萨城区风光。
建塔之初,塔体还是笔直向上的。但兴建至第三层时,发现塔体开始倾斜,工程被迫停工。塔体出现倾斜的主要原因是土层强度差,塔基的基础深度不够(只有3米深),再加上用大理石砌筑的塔身非常重,因而造成塔身不均衡下沉所致。这种情况的发生,完全是由于建筑师对当地地质构造缺乏全面、缜密的调查和勘测,使其设计有误、奠基不慎造成的。塔停建96年后,又开始继续施工。为了防止塔身再度倾斜,工程师们采取了一系列补救措施。如,采用不同长度的横粱和增加塔身倾斜相反方向的重量等来设法转移塔的重心。但由于建成的三层倾斜已成事实,所以,全塔建成后,塔顶中心点还是偏离塔体中心垂直线2米左右。600多年来,因松散的地基难以承受塔身的重压,仍然继续而缓慢地向南倾斜。塔基南面已开始下沉。特别是近一个世纪以来,塔已向南倾斜了大约30厘米,斜度达到8度,塔身超过垂直平面5.1米。1972年10月,意大利发生的一次大地震使斜塔受到了强大的冲击,整个塔身大幅度摇晃达22分钟之久,极其危险。幸运的是,该塔仍巍然屹立。这种“斜而不倾”的现象,堪称世界建筑史上的奇迹,使比萨斜塔闻名遐迩。
据说,1590年意大利伟大的科学家伽利略,曾在斜塔上做过着名的自由落体运动实验。他使两个重量不等的铁球从塔顶垂直自由落下,结果同时着地,从而一举推翻了古希腊着名学者亚里士多德关于重量不同的物体,其下落的速度也不同的定理。由此,比萨斜塔更加名噪全球。
为了使这座世界闻名的历史建筑物免遭坍塌之厄运,从19世纪开始,人们就对其采取了各种挽救措施。1930年,有关部门在塔基周围施行灌浆法加以保护。意大利政府还于1965年和1973年两次出高价向各界征求合理的建设性意见。有趣的是,正当有关专家选择方案、计划动工时,经比萨大学用高精度电子仪器测定证明,1978年该塔仅倾斜0.027毫米,几乎停止了倾斜。而最近两年,更有改“斜”归正的趋势,已朝垂直方向转回3.15毫米。据专家称,这主要是由于1984年以来该地连续多场大雨,造成比萨周围地面的湿度增加,水分渗入地下,使塔基发生变化所致。
E. 比萨斜塔的历史沿革
意大利比萨斜塔修建于1173年,它由着名建筑师那诺·皮萨诺主持修建。它位于罗马式大教堂后面右侧,是比萨城的标志。
开始时,塔高设计为100米左右,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,在其关闭之前,塔顶已南倾(即塔顶偏离垂直线)3.5米。1990年,意大利政府将其关闭,开始进行整修工作。
在实际工作中,许多有关专家对比萨斜塔的全部历史以及塔的建筑材料、结构、地质、水源等方面进行充分的研究,并采用各种先进的仪器设备进行测试。
比萨中古史学家皮洛迪教授研究后认为,建造塔身的每一块石砖都是一块石雕佳品,石砖与石砖间的粘合极为巧妙,有效地防止了塔身倾斜引起的断裂,成为斜塔斜而不倒的一个因素。但他仍强调指出,当务之急是弄清比萨斜塔斜而不倒的奥妙。
从事观测该塔的专家盖里教授根据比萨斜塔近几年来倾斜的速度推测出,斜塔将于250年后因塔身的重心超出塔基外缘而倾倒。但是公共事务部比萨斜塔服务局的有关人员,针对盖里教授的看法提出了反驳,认为只按数学方式推算是不可靠的,比萨斜塔是“一个由多种事实交织成的综合性问题”。
另一些研究者调查发现比萨斜塔塔身曾一度向东倾斜,尔后又转向南倾斜,他们同样认为该塔在过去几百年间斜而不倒,250年后倒与不倒恐怕不能局限于简单的假设和预测。
当然,最关心斜塔命运的自然是比萨人,尽管他们也对斜塔的倾斜感到担忧,但更多的是骄傲和自豪,为自己的故乡拥有一个自认为可与世界上着名建筑媲美的斜塔而感到自豪。他们坚信它不会倒下,他们有这样一句俗语,比萨塔像比萨人一样健壮结实,永远不会倒下去。
他们对那些把斜塔重新纠正竖直的建议最为深恶痛绝。如1934年,在地基及四周喷入90吨水泥,实施基础防水工程,塔身反而更加不稳,向周围移动,倾斜得更快。
比萨大教堂钟楼的建造开始于1173年8月,设计为垂直建造,但是在工程开始后不久(1178),便由于地基不均匀和土层松软而倾斜,1372年完工,塔身倾斜向东南。
工程曾间断了两次很长的时间,历经约二百年才完工。它的设计者是那诺·皮萨诺。
在钟楼入口右侧墙上发现的碑铭记录了钟楼开始建造的年代:“A.D. MCLXXIV. CAMPANILE HOC FUIT FUNDATUM MENSE AUGUSTI”,译为“此钟楼奠基于公元1173年8月”。 过去人们曾一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。
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。
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。
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。
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,并作了最后一次重要的修正。
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。
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0.1厘米,塔身偏离“自然姿势”已有5米多。
F. 比萨斜塔是什么时候开始建造的
1173年8月9日,比萨斜塔开始建造设计。原设计为8层,高548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关注的钟楼之一。
1178年,当钟楼兴建到第四层时发现,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。
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,建造工程继续,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,进展到第七层的时候,塔身不再呈直线,而是为凹形。工程再次暂停。
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,并做了最后一次重要的修正。
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。
G. 比萨斜塔是谁建造的
比萨斜塔是由着名建筑师那诺·皮萨诺主持修建。它位于罗马式大教堂后面右侧,是比萨城的标志。
比萨斜塔建于1173年,是一座独立的钟楼,位于意大利托斯卡纳省比萨市北部的奇迹广场。随着对比萨斜塔的越来越精确的测量,利用先进的设备对地基土进行深入调查,并研究历史档案,比萨斜塔原本应该是一座垂直的建筑,但它开始发展起来。从施工开始时的正确位置开始。
(7)比萨斜塔多少年历史扩展阅读
比萨斜塔设计圆形基础并不少见。拉夫纳、托斯卡纳和翁布里亚也有类似的例子。然而,比萨钟楼被认为是独立于这些原型。在很大程度上,它是在以往建筑经验的基础上,独立设计和开发的圆形建筑。独特的披萨风格。
钟楼的装饰风格继承了大教堂和洗礼厅的经典作品。墙壁由大理石或石灰石做成两种白色条状。半露方柱的拱门、拱道上的雕花门、菱形的长格子屋顶和拱道上的墙壁形成了强烈的对比。