比萨斜塔为什么斜而不倒,意大利比萨斜塔为什么斜而不倒

tamoadmin 自驾游 2024-05-26 15 0
  1. *萨斜塔为什么倾斜了几百年都不倒?这符合力学原理吗?
  2. *萨斜塔每年都会倾斜,但是为什么它不倒呢?

*萨斜塔为什么倾斜了几百年都不倒?这符合力学原理吗?

谢谢诚邀!谨以分享个人观点,勿喜勿喷!记得小时候看杂技时,表演者在额头垫一块手帕,顶起三四张椅子灵活自如且不倒。联系起*萨斜塔不倒的原因是不是与塔底部地质构造、土壤硬度正好形成了个天然的几何形重力支撑有关呢?

<*r>

1、受力分析

如下图。斜塔受重力,以及地面的约束力。斜塔的地基是插入地面的,周围土壤对地基有四面八方的约束力,如红色部分。这些四面八方的力,可以等效为水平方向胡竖直方向力的分量,以及一个力矩。

比萨斜塔为什么斜而不倒,意大利比萨斜塔为什么斜而不倒
(图片来源网络,侵删)

从力学上来讲,只要固定端(即插入地面端)的约束力足够,即使斜塔90°也不会倒下来。力学上,水平状态的,我们叫它悬臂梁。***设斜塔90°,*类似于悬臂梁。<*r/>

正如前面所说,只要约束力足够,斜塔自身强度足够,斜塔成水平,也不会倒。那么斜塔倒塌到底取决于什么?

取决于固定端约束力!也*是地基周围的土壤对地基的作用力。地基越深,作用力越大,也*越不容易倒。如果地基深度给定,那么*取决于土壤的*质。显然沙土更加容易倒。把土壤尽量压实,*不容易倒了。

比萨斜塔为什么斜而不倒,意大利比萨斜塔为什么斜而不倒
(图片来源网络,侵删)

斜塔本身材质决定了斜塔塌不塌。对于这种一段固定的结构,固定端承受着较大的弯矩。具体表现是一侧受拉,一侧受压。通常材料都是抗压不抗拉,所以斜塔受拉的一侧*较容*生拉伸破坏。当然,当前斜塔并不是很倾斜,受拉一侧的应力没有达到材料的承受极限。

不管怎么分析很多都是臆想的,设计师最初并不想让它倾斜。由于多次地震,加强塔的基础部分地质结构,一直不断倾斜幅度加大,工程师们不断加固修复。归根结底塔的重心始终保持在塔内才没坍塌。

*萨斜塔每年都会倾斜,但是为什么它不倒呢?

*萨斜塔之所以能斜而不倒,是由于一些特殊的建筑设计胡地基处理措施。*萨斜塔建于 1173 年至 1372 年之间,斜塔的倾斜是在施工期间*开始出现,最初是由于建筑师设计的地基承载力不足所致。

比萨斜塔为什么斜而不倒,意大利比萨斜塔为什么斜而不倒
(图片来源网络,侵删)

但是后来在塔还没有完全建成的时候,因为某些原因施工停了很长一段时间,这段时间里塔并没有倒塌,这便给了建筑师在地基处置上更大的灵活*,于是后来再次施工时,建筑师在地基处理上***取了一些特殊的措施,力求让塔能够平稳、安全地屹立下来。

具体地说,*萨斜塔的地基处理措施包括以下几个方面:

1. 地基加固。工人在塔的基础上又用了一层加固结构,这层加固结构可以让斜塔的倾斜度缓慢增加,而不是立即倒塌。

2. 地基处理。在地下 10 米的深度处,工人将塔的一侧地基掏空,将土石等松散物料抽出,并重新填充了更稳固的材料,从而让塔保持了一定的平衡。

首先,这应该与他的建筑材料分不开,建造塔身的每一块石砖都是品质十分上乘的石砖,与时间之间的粘合也极为的精妙,这些都有效地防止了可能因塔身倾斜而引起的断*,成为斜塔斜而不倒的一个因素。

其次,在修建期间的多次竣工与修复也是他不倒的原因之一。*萨斜塔*三年始见,不到五年时间,塔山*于南侧。在第四年的竣工之后,*萨长年陷于*,经历了100年的沉淀,犄角相对稳定,1272年才再次施工,未修正塔身的倾斜。设计师每层的北侧都略高于南侧,而额外的砖石结构却加速了塔身的下沉。等到第七层时,塔身已经倾斜了1.6度。1838年,他们围绕地基挖出一条走道,虽然目的是为了研究下沉的地基,但由于挖走了支撑的沙土,导致更严重的倾斜。

一是因为它倾斜的速度缓慢,二是由于意大利*对*萨斜塔进行了及时的维护胡修整。首先来说说*萨斜塔倾斜的原因,起初,人们一直都认为*萨斜塔的倾斜是设计师胡*们故意而为的,但在14世纪左右,有些专家们提出了在建造过程中突发意外以及地面下沉导致塔体倾斜的说法,很多人为此争论不休。