1. 比萨斜塔游记

比萨斜塔

时间:1173-1370年左右

地点:意大利

比萨基本资料

从地基到钟楼的高度：58.4公尺

地基的直径：19.6公尺

钟塔向南的倾斜度：5.5度

稳定斜塔是一项非常细腻的工程，就像是医师在治疗一位体弱多病的老人一般，尽管不能听诊病人的胸腔，却很清楚病患对每一种药物都有令人忧心的反应。—克里实尔，一九八七年

想象一座高塔,建立在像海绵橡胶这样柔软的材质上,缓慢且无情地日渐倾斜将要倒塌的地步。此外 ，高塔的砖石结构也非常脆弱,随着倾斜度日益增加,产生的应力已经逼近砖石的强度,随时可能应声而倒。若在倾斜那一侧的地基灌浆或加固，恐怕导致高塔倾覆,然而利用缆索支撑或牵引，则可能会令砖石崩溃。

这段话精确地描绘出比塞塔目前岌岌可危的情况，该如何隐住斜塔,就成了土木工程学最大的挑战。

但比塞塔不只是诡谲离奇的观光胜景，更是建筑上的瑰宝，就算没有倾斜，也堪称是中世 纪欧洲最重要的建筑成就。高塔位于主座教堂广场,隶属大教堂(主座教堂)、钟塔(斜塔)、洗礼堂及墓地等四座耀眼的白色大型建筑所构成的综合建筑群之一。兴建钟塔的用意和广场上其它建筑物一样，皆是代表比萨这个富庶城邦的骄傲和荣耀,因而格外美丽、独特、神秘。

兴建细节

这座八层高的塔楼有五十八．四公尺高 ．重一万四千五百公吨,砖石打造的地基直径为十九．六公尺．深及地平面以下五．五公尺，地基朝南向水平线倾斜了五．五度，因此钟塔的第七层比一楼向外突出了四．五公尺

塔楼的建构形成是以列柱环绕一根中空的圆柱。圆柱内外两则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。一条螺旋状的楼梯则在钟塔墙壁的内侧蜿蜒上升。

钟塔地底共有壁垒分明的三层土壤。A层厚约十公尺，是松软易变形的淤泥沉积物，在浅水中沉积还不到一万年。B层是非常松软且容易波动的海泥层，沉积三万之久，深可达地底四十公尺。C层是紧密的沙质土壤，伸至地底极深处。

A层的地下水位在地底一公尺到两公尺之间。根据在塔四周围，甚至是钟塔正下方所做许多土壤钻探结果来看，B层的表面已经被钟塔的重量压成了碟影。由此可推演出钟塔的平均沉陷是二．五到三公尺，显示塔底土壤的压缩性有多高。

兴建史

钟塔于一一七三年八月在伯纳诺．毕萨诺的监督下动工兴建。但在一一七八年左右，当第四层盖到四分之一时突然叫停。停工的理由不得而知，但是若非当时及时打住，B层土壤的强度早已被无法承受这个负荷，而钟塔也早就坍塌了。

2. 比萨斜塔旅游攻略

比萨斜塔的重力是垂直于地面的，重心落在地基的投影的中心点，这是比萨斜塔不倒的最大原因。

重力是作用于物体的每个位置的，但这样不利于受力分析。所以我们把重力的所有作用效果综合起来，变成作用于某一点上的一个与所有重力的合力等效的一个力。这个力的作用点就是重心。物体的重心位置，质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上。

3. 请你来向游人介绍一下比萨斜塔

比萨斜塔最初修建是作为意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，现在因为倾斜而成为了当地的标注性建筑，是意大利著名的旅游景点。也曾作为科学实验的场地，自由落体运动的实验场地。

比萨斜塔建造于1173年8月，它由著名建筑师那诺·皮萨诺主持修建。它位于罗马式大教堂后面右侧，是比萨城的标志。

开始时，塔高设计为60米左右，但动工五六年后，塔身从三层开始倾斜，直到完工还在持续倾斜，在其关闭之前，塔顶已南倾（即塔顶偏离垂直线）3.5米。1990年，意大利政府将其关闭，开始进行整修工作。

4. 比萨斜塔游记美篇

证明了轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断。这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律。

5. 比萨斜塔 攻略

倾斜角度3.99度。

比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米，从地面到塔顶高55米，钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米，在塔顶宽2.48米，总重约14453吨，重心在地基上方22.6米处。圆形地基面积为285平方米，对地面的平均压强为497千帕。倾斜角度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。

6. 有一天我去参观著名的比萨斜塔

严格意义上讲，现代建筑如果斜成这样，正确的做法最好是推倒重来。但这是比萨斜塔，人们已经赋予它历史象征意义，就不能以常理去判断。至少工程师去把它扶正，当地旅游局会第一个站出来反对。

但是我比较好奇的是，几百年前的这种石砌结构建筑，在如此倾斜度下还能保证完整性，建造工艺还是相当出色了。当然后期历次加固，我想参与修复的工程师应该还是采用了现代工艺。

我猜想大致方案是在倾斜的反方向采用类似“挖土卸载”的方式进行处理，在塔楼变形过程中采取临时支撑保护体系，保持塔楼的完整性。当然这只是纸上谈兵的概念方案，如何去量化倾斜反方向的变形，使其恰哈恢复到原来的水平面。挖多少方量的土，挖到什么标高，挖土的速率如何控制，临时支撑体系如何搭建，是工作的重难点，这个就需要专业的设计团队和工程团队完成。

延伸一下，在现代建筑工程中在软土，甚至淤泥土上进行工程建设已经是我们常见的状况了，如我国长江中下游地区。常用采用桩筏基础，或者采用复合地基处理都是很成熟的工程手段，但是如果在工程建设过程中粗放管理，违规施工还是会出现比比萨斜塔更加严重的工程事故，比如著名的上海楼倒倒事件。