經過4次大地震,比薩斜塔至今屹立百年不倒,其原理是什麼?

說起斜塔,最出名的應該就是伽利略做實驗的地方,義大利的比薩斜塔了吧。

它位於義大利比薩大教堂的背面,是一座獨立的鐘型大樓,因其塔身傾斜而得名比薩斜塔,其實在原設計中,這座鐘樓原本是垂直豎立的,共有8層,高54。8米。

一棟建築物,如果它的地基偏移了,那麼它一定不能長期穩定存在,而比薩斜塔從1173年開始修建,至有800多年的歷史,卻一直:斜而不倒。

而且它中間還經歷過4次大地震,依然屹立不倒,被譽為中古世界七大奇蹟之一,這到底是怎麼一回事?

我們先來說說比薩斜塔為什麼會“傾斜”,我們先來說說比薩斜塔為什麼會“傾斜”,其實這跟它所處的特殊地理環境有關。

經專家們的探測發現,修建比薩斜塔的地底土層比較特殊,由好幾層不同材質的土層相間形成,這些土層大都由粘土、淤泥和石砂岩組成,在地下約一米的位置是地下水層,修建鐘樓的地方是以前的海岸邊緣,所以地下土層容易沙化和下沉。

將鐘樓建起之後,由於地下土層被侵蝕下沉,鐘樓就會慢慢傾,而在1838年前,鐘樓的“傾斜似乎處於一種穩定的狀態,建築本身和下方土層達到了某種程度上的平衡,就算地震也沒有破壞斜塔的完整性,這又是怎麼回事?

直到2018年這個問題才被解答,由羅馬建築學家、英國和義大利工程師、地震學專家組成的研究團隊,經過多年的研究探測,發現建造斜塔的材料都極為上乘,保證了塔身不會因為傾斜而造成斷裂、毀壞,同時也是因為斜塔與地基土層,相互作用的結果。

當地震發生時,地基的土壤比較鬆軟,與堅硬的斜塔相互配合,減少了斜塔與地震的共振效應,降低建築物的搖晃程度,這才使得斜塔在多次的強烈地震中儲存下來,可以說,比薩斜塔地基下方的土壤既是風險又是功臣,這真是建築界的成也蕭何敗也蕭何啊。

不過在1838年的一次工程檢測中,原本是想探究斜塔的地基形態,卻沒想到加快了斜塔的傾斜速度,導致斜塔在極短的時間內,傾斜距離增加了20釐米,而此前200多年,總共也才傾斜了不過5釐米的距離。

到1990年的時候,塔身的傾斜距離已經超過5米,有隨時崩塌的危險,於是就停止了向遊客開放,後來斜塔經過長達11年時間的,修繕和牆體翻新。

2001年斜塔大約被扶正44釐米,處於一個比較“健康”的狀態,於是決定重新向遊客開放,而且專家表示,只要沒有不可抗拒的自然因素,現在的斜塔至少能維持300年之久,而且他們認為斜塔被扶正只是時間的問題。

按照目前的速度大概還需要4000年左右的時間,不得不說比薩斜塔真是一個建築界的奇蹟,它不僅是自然地理環境的優秀作品,而且還凝聚了義大利人民的智慧和創造力,為人類建築文明的發展貢獻了一份不小的力量