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经历六百年,比萨斜塔为何依旧屹立不倒?土壤与坚石的完美配合

时间:2022-11-30 10:42:27 | 浏览:780

从地图上来看,被列为世界文化遗产的比萨斜塔,位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上,是比萨大教堂的一座独立式钟楼,塔高54.45米,倾斜角度约为3.99度,始建于1173年8月,至今已有800多年的历史,是意大利知名景点,也是中古世纪七

从地图上来看,被列为世界文化遗产的比萨斜塔,位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上,是比萨大教堂的一座独立式钟楼,塔高54.45米,倾斜角度约为3.99度,始建于1173年8月,至今已有800多年的历史,是意大利知名景点,也是中古世纪七大奇迹之一,你发现了吗?意大利的比萨斜塔因伟大的物理学家伽利略的铅球实验而举世闻名,对关于这座著名的建筑,相信大多数人仅仅知道它是斜的,事实上,比萨斜塔建造还未完成之际就已经倾斜了,当建造者在建第二层的时候,就已发现这座塔开始倾斜了,它倾斜的原因是建在了柔软的沼泽地带,柔软的地基无法承担这个厚重的建筑,14世纪,人们普遍认为,比萨斜塔是施工过程中,地面沉没或建筑师刻意的不可预测和可避免的累积效应的结果。


20世纪,随着比萨斜塔的测量越来越精确,人们使用了各种先进设备对地面土壤进行深入调查,以及对历史档案的研究,才让一些事实逐渐浮出水面,例如,比萨斜塔最初的设计应该是一个垂直建筑,然而建筑开始后,它却渐渐地偏离了正确的位置,究其原因你会发现,比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,是各种软质土层的沉淀物和非常软的粘土相间而成,在约1米深的地方是地下水层,鉴于地基上的钟楼塔身又重又高,再加上地基仅3米深,从而导致塔身的不均衡故而下沉,顺带一提,比萨斜塔在建造过程中曾一度停工,原本的计划中,建设它的高度约为60米,可动工5年后出现了倾斜的现象,大约170年,人们又继续施工,为防止倾斜,设计师曾设法将塔的重心转移,遗憾的是,由于塔身底部三层倾斜已成事实,人们想要整修也于事无补,因此只能保持着这一倾斜程度,致使塔在建成后形成了现在的特殊风格,令人诧异的是,建成于1372年的比萨斜塔,有5度倾斜度,58米高的比萨斜塔所在地区600年以来,经历了4次大地震,竟能屹立不倒,它始终吸引着大量游客前来,人们也往往惊叹于其卓越的建筑成就。


一千年来,比萨斜塔的脆弱性一直令工程师和科学家们困惑不已,按说,中度地震活动应该就能让它严重受损甚至倒塌,然而现实是,这样的情形并未发生,也令人深感不可思议,直到2018年,英国布里斯托尔大学一个由16名工程师组成的研究小组,真正揭秘了“比萨斜塔”百年不倒之谜,他们从地震学、地质工艺学及比萨斜塔结构等方面进行分析,认为这是斜塔结构、高度和坚硬建筑材料和塔下松软土壤相互配合的结果,一般来说,当地震发生时,建筑物本身的共振频率与地震频率相近时,就会引发共振效应,增加建筑物受摇晃程度,由于比萨斜塔底下的泥土较为松软,而塔的建筑结构本身相对坚硬,两者配合下产生了“动态土壤、结构互动的现象,改变了斜塔本身的共振频率,使它不会在地震发生时产生共振,从而减低了摇晃的剧烈程度,使得比萨斜塔能够在经历数次强烈地震后,依然安然无恙,可以说,比萨斜塔地基下方的土壤既是风险又是功臣,正是迫使塔倾斜的土壤帮助了斜塔在地震中幸存下来,多年以来,人们为维护这一历史建筑做出了多次努力,上世纪20年代,人们在其地基中注入了水泥灌浆,以此稳定塔身,在1990年,又因担心比萨斜塔会倒塌,相关部门还决定将比萨斜塔完全对游客关闭,这是比萨斜塔近800年来首次对游客关闭,而后,比萨斜塔在2001年重新开放,仍是意大利最著名的旅游景点之一,实际上也有专家检测出,斜塔比标志性的倾斜度减少了2.5厘米,这说明它在逐渐变直,不过这大概是几百年以后才会发生的事。

鲜为人知的是,在距离四川阿坝藏族羌族自治州马尔康县城15公里的松岗镇,有个松岗碉群,共有3座碉楼,建于清朝乾隆年间,其中两座碉楼位于直波村,被称为直波碉楼,藏语意为“峡谷口上的官寨”,不得不说,直波北碉楼存在非同一般,这座43米高的八角碉楼,已经倾斜2.3米,距今已有300余年,有专家经考证后指出,建造之初的直波碉楼并不倾斜,真正出现倾斜的应该是在最近100年内,肉眼可见的倾斜应该超过了50年,综合来看,无论哪一种推测,直波碉楼都至少经历过2次大地震,其中一次为里氏8级地震,对于碉楼倾斜的原因,当地人认为可能是水流侵蚀了下面的基石,的确,水流冲刷可能是碉楼倾斜的原因之一,但另一个可能的原因,则是碉楼建成已有数百年,自身地基发生了沉降,好啦,今天的内容就到这里,对此,大家是如何看待的?欢迎在评论区下方留言,感谢观看本期视频,我们下期再见。

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