经过4次大地震,比萨斜塔至今屹立百年不倒,其原理是什么?

原标题:经过4次大地震,比萨斜塔至今屹立百年不倒,其原理是什么?

说起斜塔,最出名的应该就是伽利略做实验的地方,意大利的比萨斜塔了吧。

它位于意大利比萨大教堂的背面,是一座独立的钟型大楼,因其塔身倾斜而得名比萨斜塔,其实在原设计中,这座钟楼原本是垂直竖立的,共有8层,高54.8米。

一栋建筑物,如果它的地基偏移了,那么它一定不能长期稳定存在,而比萨斜塔从1173年开始修建,至有800多年的历史,却一直:斜而不倒。

而且它中间还经历过4次大地震,依然屹立不倒,被誉为中古世界七大奇迹之一,这到底是怎么一回事?

我们先来说说比萨斜塔为什么会“倾斜”,我们先来说说比萨斜塔为什么会“倾斜”,其实这跟它所处的特殊地理环境有关。

经专家们的探测发现,修建比萨斜塔的地底土层比较特殊,由好几层不同材质的土层相间形成,这些土层大都由粘土、淤泥和石砂岩组成,在地下约一米的位置是地下水层,修建钟楼的地方是以前的海岸边缘,所以地下土层容易沙化和下沉。

将钟楼建起之后,由于地下土层被侵蚀下沉,钟楼就会慢慢倾,而在1838年前,钟楼的“倾斜似乎处于一种稳定的状态,建筑本身和下方土层达到了某种程度上的平衡,就算地震也没有破坏斜塔的完整性,这又是怎么回事?

直到2018年这个问题才被解答,由罗马建筑学家、英国和意大利工程师、地震学专家组成的研究团队,经过多年的研究探测,发现建造斜塔的材料都极为上乘,保证了塔身不会因为倾斜而造成断裂、毁坏,同时也是因为斜塔与地基土层,相互作用的结果。

当地震发生时,地基的土壤比较松软,与坚硬的斜塔相互配合,减少了斜塔与地震的共振效应,降低建筑物的摇晃程度,这才使得斜塔在多次的强烈地震中保存下来,可以说,比萨斜塔地基下方的土壤既是风险又是功臣,这真是建筑界的成也萧何败也萧何啊。

不过在1838年的一次工程检测中,原本是想探究斜塔的地基形态,却没想到加快了斜塔的倾斜速度,导致斜塔在极短的时间内,倾斜距离增加了20厘米,而此前200多年,总共也才倾斜了不过5厘米的距离。

到1990年的时候,塔身的倾斜距离已经超过5米,有随时崩塌的危险,于是就停止了向游客开放,后来斜塔经过长达11年时间的,修缮和墙体翻新。

2001年斜塔大约被扶正44厘米,处于一个比较“健康”的状态,于是决定重新向游客开放,而且专家表示,只要没有不可抗拒的自然因素,现在的斜塔至少能维持300年之久,而且他们认为斜塔被扶正只是时间的问题。

按照目前的速度大概还需要4000年左右的时间,不得不说比萨斜塔真是一个建筑界的奇迹,它不仅是自然地理环境的优秀作品,而且还凝聚了意大利人民的智慧和创造力,为人类建筑文明的发展贡献了一份不小的力量

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