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比薩斜塔為什么不會倒?千古之謎終于揭開

2018-05-23 13:17   來源: 科普中國 手機看新聞 半島網 半島都市報

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?  為什么比薩斜塔看著似乎要倒了要倒了,卻仍然在600多年的歷史、無數次的大地震中屹立不倒?最近,一個工程師團隊終于解開了這個謎題。

  



  這次研究由羅馬大學發起,通過分析現有的結構與地震資料記錄,并對建筑材料的物理、機械、化學性質,以及塔下的巖石與土壤進行調查,分析總結了比薩斜塔至今不倒的成因,其規模超越了以往的任何一項相關研究。

  其研究結果將于下個月在第16屆歐洲地震工程會議上公布,但根據結果顯示,比薩斜塔能夠抵御強烈地震振動的能力來自一種被稱為“土-結構動力相互作用”(簡稱DSSI)的現象。

  本質上講,由于塔的高度(55米/183英尺)、塔下柔軟的土壤、以及其由大理石剛性構成的結構三者之間非常偶然的相互作用,當地震發生時,比薩斜塔具有能夠防止其產生共振現象的振動特性。

  “諷刺的是,幫助比薩斜塔在地震中幸存下來的土壤也是導致其不斷傾斜、以至于塔身瀕臨崩潰的罪魁禍首。”來自布里斯托爾土木工程系的教授George Mylonakis說道。

  這座鐘樓位于米拉科利大教堂廣場,始建于1173年。據說當比薩斜塔剛建到第三層時,塔身就開始傾斜了,而由沙子、泥和黏土組成的松軟土壤很快就被認定為是傾斜的原因。

  當塔身開始傾斜時,建筑師試圖通過調整第三層北面的柱子和拱門的規模來彌補誤差,但在完成第四層之前,比薩斜塔就因為一系列宗教戰爭爆發而停止了相關工程。

  當1272年一切塵埃落定時,人們試圖繼續完成鐘塔的建造,但由于上個世紀的土壤運動,塔身已經向南方傾斜,因此新工程師們還試圖進行補救。

  不過,在完成第七層之后,建造又停止了,因為1278年再次爆發了政治運動。

  終于在1370年,比薩斜塔落成,此時已經形成了其獨特的傾斜外觀。

  經過20世紀末至今的一系列工作之后,比薩斜塔的塔頂與基座中心之間的偏移距離已從原先的5米多減小至如今的3.9米(12英尺10英寸)。

   [編輯: 焦琳]

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