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意大利比萨斜塔


潘永阳
panyongyang
八年级一班

关于比萨斜塔

比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼,位于意大利托斯卡纳省 比萨城北面的奇迹广场上。比萨斜塔是比萨城的标志,1987年它和相 邻的大教堂、洗礼堂、墓园一起因其对11世纪至14世纪意大利建筑艺 术的巨大影响,而被联合国教育科学文化组织评选为世界遗产。 比

萨斜塔倾斜角度为3.99度,偏离地基外沿2.5米,顶层突出4.5米。 1174年首次发现倾斜。

比萨塔基本数据
比萨斜塔从地面到塔顶高高度为:55米 塔地基的直径为:19.6米 圆形地基面积为285平方米,对地面的平

均压强为497千帕。
比萨塔向东南倾斜约10%,即倾斜度为: 5.5度,偏离地基外沿2.3米,顶层突出4.5 米。 建造起止时间为:1173~1372年

比萨斜塔建筑特色
比萨斜塔毫无疑问是建筑史上的一座重要建筑,过去人们曾一度认为钟 楼是故意被设计成倾斜的,但是现在人们清楚地知道事实并非如此。作为 比萨大教堂的钟楼,1173年8月9日开始建造时的设计是垂直竖立的,原设 计为8层,高54.8米,它独特的白色闪光的中世纪风格建筑物,即使后来没 有倾斜,也将会是欧洲最值得注意的钟楼之一。 钟楼的建构形成是以列柱环绕一根中空的圆柱。圆柱内外两侧的表面 是用大理石紧密的接合覆盖而成,但这两个墙面之间只有灰泥和石头,因 此出现了大量的空隙。其装饰格调展现了特有的建筑风格,墙面用大理石 或石灰石砌成深浅两种白色带,半露方柱的拱门、拱廊中的雕刻大门、长

菱形的花格平顶、拱廊上方的墙面对阳光的照射形成光亮面和遮荫面的强
烈反差,给人以钟楼内的圆柱相当沉重的假象。大教堂、洗礼堂和钟楼之 间形成了视觉上的连续性,组成壮观宏大的建筑群。

关于思考:
几个世纪以来,比萨塔 的倾斜问题始终吸引着好奇 的游客、艺术家和学者,使 得比萨斜塔世界闻名。比萨 斜塔为什么会倾斜而不倒?

倾斜原因
比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建筑,但是在建造初期 就开始偏离了正确位置。比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下 面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,各 种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地 方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。 最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造

时便已经沙化和下沉。

倾斜过程
几个世纪以来的倾斜是缓慢的,它和它地基下方的土层实际上 达到了某种程度上的平衡。在建造的第一阶段第3层结束时,钟塔 向北倾斜约1/4°,在第二阶段由于纠偏过度,1278年第7层完成时 反而向南倾斜约0.6°,1360年建造顶层钟房时增加到1.6°。相隔 267年,倾斜仅增加了5厘米。因此人们也没有对斜塔进行特意的维 修。 然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜,人们不 得不采取紧急维护措施。当时一名建筑师在原本密封的斜塔地基周 围进行了挖掘,以探究地基的形态,揭示圆柱柱础和地基台阶是否 与设想的相同。这一行为使得斜塔失去了原有的平衡,地基开始开 裂,最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的勘测结果 表明倾斜加剧了20厘米,而此前267年的倾斜总和不过5厘米。 1838年的工程结束以后,比萨斜塔的加速倾斜又持续了几年, 然后又趋于平稳,减少到每年倾斜约1毫米。而现在塔身偏离“自 然姿势”已有5米多。

伽利略的自由落体实验

传说1590年,出生在比萨城的

意大利物理学家伽利略,曾在比
萨斜塔上做自由落体实验,将两 个重量不同的球体从相同的高度

同时扔下,结果两个铅球几乎同
时落地,由此发现了自由落体定 律,推翻了此前亚里士多德认为 的重的物体会先到达地面,落体 的速度同它的质量成正比的观点。

伽 利 略 的 自 由 落 体 实 验

伽利略实验中的两个球体并非像传说中的一样一起 落下,即使重力加速度不变,两个球体受到空气阻力 影响,是不会一起落下的。这也就是为什么鹅毛和铅 球不会一起降落的原因。由于受到空气阻力,两个球 体不能看作自由落体。但是伽利略的实验理论是正确 的,在真空中,无论多重的物体,都遵循自由落体定 律。

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