比萨斜塔在哪里(为什么比萨斜塔不能倾斜)
你见过举世闻名的中世纪七大奇迹之一的比萨斜塔吗?它在哪个国家?它有什么魔力?有着800多年历史的比萨斜塔仍在以1毫米/年的速度倾斜。令人惊讶的是,它从未失败,这已经成为世界建筑史上的一个谜。那它为什么一直靠着不伸手呢?今天,边肖神秘世界将和你一起研究比萨斜塔位于哪个国家,以及比萨斜塔为什么不能倾斜。
比萨斜塔在哪个国家?比萨斜塔简介
比萨斜塔原本是意大利比萨城大教堂的独立钟楼,位于意大利托斯卡纳比萨城北部的奇迹广场。意大利比萨斜塔建于1173年。它是由著名的建筑师Nano Pisano建造的。它位于罗马式大教堂的右侧,是比萨城的象征。起初,塔的高度被设计为大约100米。但经过五六年的施工,塔身从三楼开始倾斜,一直倾斜到竣工。在关闭之前,塔顶已经向南倾斜(即塔顶偏离垂直线)3.5米。1990年,意大利政府将其关闭,并开始了翻修工作。当然,建成的塔是倾斜的,但正是因为倾斜才成为奇迹,甚至比萨城也因此而闻名。比萨斜塔从基础到塔顶高58.36米,从地面到塔顶高55米,地面宽4.09米,塔顶宽2.48米,总重量约14453吨,重心高出基础22.6米。圆形基础占地285平方米,地面平均压力为497千帕。角度3.99度,距基础外缘2.5米,顶层凸出4.5米。斜塔的顶部有许多钟。
比萨斜塔倾斜的原因
比萨斜塔的神秘引起了全世界建筑师和科学家的兴趣。很多人对做过详细的调查和精确的计算,但至今没有人能准确解释这一现象。比萨斜塔为什么倾斜?为什么800多年后还能倾斜不倒?
有人一度认为钟楼是故意设计倾斜的,但事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼,1173年8月9日建造时的设计是垂直的。原设计为8层,高度54.8米。它独特的白色闪亮的中世纪风格建筑将是欧洲最著名的钟楼之一,即使它后来没有倾斜。比萨斜塔为什么倾斜,专家们对此争论不休。尤其是在14世纪,人们徘徊在两种说法之间,到底比萨斜塔是建筑过程中地面沉降不可预测、不可避免的累积效应的结果,还是建筑师有意为之?20世纪,随着比萨斜塔测量越来越精确,各种先进设备对地基土的深入勘察,以及历史档案的研究,一些事实逐渐浮出水面:比萨斜塔在最初设计时本应是一座垂直建筑,但在建造初期就开始偏离正确位置。
比萨斜塔由于其基础下土层的特殊性而倾斜。比萨斜塔下有几层不同材质的土层。各种软淤泥和极软粘土的沉积物交替形成,但在大约一米深的土地上。
就是地下水层。这一结论是在观察地基土层的组成后得出的。最新的发掘表明,钟楼是建在古海岸边上的,所以建的时候土壤已经沙化下沉了。
根据现有的书面记录
1178年,钟楼建到4楼时,发现地基不平整,土层松软,导致钟楼向东南倾斜,于是工程暂停。1198年期间,记录了钟楼中有编钟的存在,表明钟楼虽然倾斜,但至少悬挂了一个编钟,实现了它作为钟楼的初衷。
1231年,工程继续进行,首次记载钟楼使用大理石。建设者们采取各种措施纠正倾斜,故意把钟楼的上一层建成反方向的倾斜,以补偿重心的偏移。当它在178年到达7楼时,塔不再是一条直线,而是向南倾斜了大约0.6°。这座塔是凹进去的。项目再次暂停。
192年,乔瓦尼·比萨诺用铅垂线测量了钟楼的倾斜度。
1360年,在经历了近一个世纪的停滞之后,钟楼向完工做了最后的冲刺,并做了最后的重要修正。1372年,这座钟的顶楼竣工了。这座54米高的8层钟楼总共有7个钟,但它没有敲响,因为它总是有倒塌的危险。一直往下掉。建造顶层钟房时,倾斜度增加到1.6。
1817年,两位英国学者克雷西和泰勒用铅垂线测量倾角,当时的结果是5°。
然而,1838年的一个项目导致比萨斜塔突然倾斜,人们不得不采取紧急维修措施。当时,建筑师Alessandro della Gherardesca在原本封闭的斜塔基础周围进行挖掘,以探索基础的形状,并揭示柱基础和基础台阶是否与预期相同。这一行为导致斜塔失去了原有的平衡,地基开始开裂,最严重的是地下水涌入其中。本项目后的调查结果显示,倾斜度增加了20厘米,而之前267年的总倾斜度仅为5厘米。
1838年工程完工后,比萨斜塔的加速倾斜持续了数年,然后趋于稳定,每年下降到信息资源净米的0.1%左右,塔身偏离“自然姿态”超过5米。到1982年,比萨斜塔只有1毫米,现在仍以每年0.027毫米左右的速度倾斜。
比萨斜塔倾斜而不倒的原因
比萨斜塔是倾斜的,但没有倒塌。事实上,它在建造之初就已经被建筑师所期待。早在19世纪,建筑师拉德斯卡就在斜塔的基础上钻了一个洞来取样,证明了土壤条件是斜塔倾斜的原因。建造这座塔的地方,就像整个比萨城一样,位于河谷的冲击地面上。土壤为粘土和沙土,下面为潜水层,表层为较薄的固体。当第一个建筑师到达三楼时,他发现建筑倾斜了,然后停止工作,直到基础的沉降稳定。第二个建筑师继续施工时,注意调整倾斜高度,采取措施减轻塔的重量。第三个建筑师是在七层和八层之间建筑,转动钟楼,吸收了清真寺尖塔的特点,没有屋顶,从而减轻重量,平衡塔的倾斜。
在实际工作中,很多专家对比萨斜塔的整个历史,以及它的建筑材料、结构、地质、水源等方面都做了充分的研究,并用各种先进的仪器设备进行了测试。比萨中古史学家皮洛蒂教授认为,建造这座塔的每一块石砖都是精美的石雕,石砖和石砖之间的结合非常巧妙,有效地防止了塔因倾斜而断裂,成为使斜塔倾斜但失败的因素。然而,他仍然强调,当务之急是找出比萨斜塔的秘密。
从事塔体观测的专家加里教授根据比萨斜塔近年来的倾斜速度推测,比萨斜塔在250年后会因为塔身重心超过塔基外缘而坍塌。但公共事务部比萨斜塔服务局相关人员驳斥了盖里教授的观点,认为仅用数学方法计算是不可靠的,比萨斜塔是“一个多事实交织的综合问题”。其他研究人员发现,比萨斜塔曾经向东倾斜,然后转向南方。他们还认为比萨斜塔已经倾斜了几百年,250年后是否会倒,可能不仅限于简单的假设和预测。
当然,比萨人自然最关心斜塔的命运。虽然他们也担心斜塔的倾斜,但他们更自豪和自豪的是,在他们的家乡有一座他们认为可以与世界著名建筑相媲美的斜塔。他们坚信它不会倒下。他们有一句话,比萨斜塔和比萨人一样坚固,永远不会倒下。他们讨厌把斜塔重新拉直的建议。
比萨斜塔有望挺直腰板。
1990年,随着意大利著名女主人的公开宣布,比萨斜塔正式对公众关闭。此后,意大利政府花费2500万英镑帮助比萨斜塔矫正骨骼:对比萨斜塔的第一次救援干预是用18根钢索将斜塔第一层绑起来,作为临时结构加固措施。之后,干预工作转移到地面,比萨斜塔底部的地面被冻成冰,有150年历史的古代砾岩砖被压缩变形,于是工人们用大梁和钢筋混凝土替换了这些砖。1999年,采取了最果断的干预措施,将比萨斜塔基础下的泥土和石头挖除,降低了塔的高度,自然也降低了倾斜程度。
修复工程于2001年完成,塔身拉直38厘米,2001年至2013年,塔身垂直倾斜度恢复2.5厘米。虽然塔身正在逐渐被扶正,但总的来说,比萨斜塔还是倾斜的,但专家认为,只要没有不可抗拒的自然因素,修复后的比萨斜塔在300年内不会倒塌。从2001年12月15日起,它将再次对游客开放。
关于比萨斜塔有趣的事情
比萨斜塔的名气与1590年出生于比萨的意大利物理学家伽利略密切相关。伽利略在比萨斜塔上做了一个“自由落体实验”,从同一高度同时落下两个重量不同的球体。于是,两个铁球几乎同时落地,从而发现了“自由落体定律”,推翻了以往认为物体下落速度受物体重量影响,下落速度与其质量成正比的观点。
但是也有人提出,伽利略的两个球体不会像传说中的那样一起下落,即使重力加速度不变,两个球体受到空空气阻力的影响,也不会一起下落。这就是为什么鹅毛和铅球不会一起落地。然而,伽利略的实验理论是正确的。事实上空无论物体有多重,它都遵循自由落体定律。
比萨斜塔无疑是建筑史上的重要建筑。在严重倾斜之前,其大胆的圆形建筑设计已经向世界展示了其独创性。虽然早些年意大利钟楼采用圆形基础设计并不少见,在拉文纳、托斯卡纳和翁布里亚也能找到类似的例子,但比萨钟楼被认为独立于这些原型。在更大程度上,它在以往建筑经验的基础上,独立设计开发了圆形建筑,形成了独特的比萨风格。
比萨斜塔的装饰风格继承了大教堂和洗礼堂的经典作品。墙壁用大理石或石灰石做成两种白色的带,半露方柱的拱门,骑楼内的雕花大门,菱形的格子天花板和骑楼上方的墙壁形成了明暗对比强烈的一面,给人一种钟楼内的柱子相当重的错觉。大教堂、洗礼堂和钟楼之间有视觉上的连续性。
但斜塔建成时,在整个广场的设计和规划中,比萨斜塔只是一座乳白色大理石建成的教堂钟楼。确切地说,斜塔只是一个“配角”。174年,人们开始建造钟楼。在施工过程中,由于地基下沉而倾斜。八百多年来,倾斜不倒,是“喧宾夺主”。
几十年前,在意大利中部城市比萨著名的斜塔修复过程中,有人提出了将斜塔拉直的方案,但当时主持斜塔修复的专家委员会并没有接受这个方案。的确,如果比萨斜塔不再倾斜,它将不再是一种特殊的建筑艺术。
比萨斜塔
如果你要拯救比萨斜塔,你会想出什么样离奇有趣的计划?让我们来看看那些曾经大胆而古怪的大脑瓜解决方案:
“让皮诺奇扶着比萨斜塔,把斜塔倾斜一点,让皮诺奇撒个谎。”
“在比萨斜塔旁边建造一座类似自由女神像的巨型雕塑,让女神拥抱斜塔,不仅可以防止斜塔倒塌,还能吸引更多的人来参观比萨!”
“在比萨斜塔倾斜的一侧安装一个巨大的风扇,这样风扇吹来的巨大的风可以阻止塔进一步倾斜。我们日本电风扇公司愿意赞助这款巨型电风扇,但我们需要在巨型电风扇上标注我们公司的logo。”
“如果你想保留比萨斜塔,就必须减轻塔的重量。然后,砍掉斜塔的前三层,这样可以防止斜塔继续倾倒。”
“让我们把整个斜塔搬到离城市几公里外的一个村庄,在坚实的基础上重新固定。”
你有过拯救脑洞大的斜塔的建议吗?尽管如此,比萨人还是希望“比萨斜塔和比萨人一样坚固,永不倒。”
对神秘世界的独家看法:比萨斜塔的倾斜是一门艺术,如果它被矫正,它将失去存在的价值。没有人能真正解释比萨斜塔为什么倾斜,这就是它的秘密。恐怕在真正揭秘的那一刻就不会神秘了,就让它永远保持这种魔力吧。
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