比萨大教堂,比萨斜塔为何能屹立不倒呢?

发布时间:2021-08-17 00:10:27 阅读:

意大利比萨斜塔修建于1173年,塔高设计为100米左右比萨大教堂。动工五六年后,塔从三层开始倾斜,直到完工后,还在继续倾斜。1990年比萨斜塔濒临倒塌的边缘,内部结构也变得松动。专家们认为,如果不采取措施的话, 斜塔可能会在2030~2040年倒塌。意政府被迫将斜塔关闭进行整修。当时塔顶已南倾3.5米,即塔顶偏离垂直线3.5米。

专家们通过对比萨斜塔的全部历史、斜塔的建筑材料、结构、地质、水源等方面进行充分的研究,并采用各种先进的仪器设备进行测试,认为,建筑塔身的每一块石砖都是一块儿石雕佳品,石砖与石砖间的粘合极为巧妙,有效地防止了塔身倾斜引起的断裂,成为斜塔斜而不倒的一个因素。为了防止斜塔继续向南倾斜,工程人员在斜塔北侧的塔基下放置了600吨重的铅块,并使用钢丝绳从斜塔的腰部向北侧拽住,随后抽走斜塔北侧70吨泥土,使塔身向北侧偏移一点。

比萨斜塔倾斜不倒的原因主要是塔的重心垂直线依然在塔底支撑面以内,依据力学原理,塔的重心垂直线不超出塔底支撑面塔就不会倒。并且塔身的建筑材料石砖与石砖间的巧妙粘合也为防止塔身倾斜引起的断裂发挥了作用。

比萨斜塔为什么倾斜了几百年都不倒?这符合力学原理吗?

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和竖直方向力的分量,以及一个力矩。

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2、倒塌分析从力学上来讲,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。假设斜塔90°,就类似于悬臂梁。

3、倒塌与否于重心投影点位置无关正如前面所说,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!也就是地基周围的土壤对地基的作用力。地基越深,作用力越大,也就越不容易倒。如果地基深度给定,那么就取决于土壤的性质。显然沙土更加容易倒。把土壤尽量压实,就不容易倒了。

4、斜塔自身的强度问题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比较容易发生拉伸破坏。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。

未来,假如斜塔继续倾斜。由于地基深度,土壤性质,我们无法改变。只能对斜塔自身进行结构加强。比如在受拉的一侧,加装抗拉的钢铁材料等。

总结综上,斜塔不倒,是因为斜塔固定端的约束力足够大,斜塔自身的强度也满足要求。与重心投影点并无太大关系。

西班牙那个地方有最美的教堂?

圣地牙哥教堂(Santiago de Compostela) 这所教堂是塞拉神父在加州所建立的21所教堂中的第一座,也是最古老的一座。1796年所建成的这座教堂,可以算是为圣地亚哥历史的开端,极富纪念价值。 教堂附设的博物馆陈列了当时的一些历史记录,包含加州的重要史料。目前的教堂已非原先的建筑,而是依照原先的样子而重建。 巴黎圣母院Notre Dame de Paris 巴黎圣母院(NOTRE-Dame)座落于巴黎市中心塞纳河中的西岱岛上,始建于1163年,是巴黎大主教莫里斯·德·苏利决定兴建的,整座教堂在 1345年才全部建成,历时180多年。巴黎圣母院是一座典型的“歌特式”教堂,之所以闻名于世,主要因为它是欧洲建筑史上一个划时代的标志。 圣母院的正 外立面风格独特,结构严谨,看上去十分雄伟庄严。它被壁柱纵向分隔为三大块;三条装饰带又将它横向划分为三部分,其中,最下面有三个内凹的门洞。门洞上方 是所谓的“国王廊”,上有分别代表以色列和犹太国历代国王的二十八尊雕塑。1793年,大革命中的巴黎人民将其误认作他们痛恨的法国国王的形象而将它们捣 毁。但是后来,雕像又重新被复原并放回原位。“长廊”上面为中央部分,两侧为两个巨大的石质中棂窗子,中间一个玫瑰花形的大圆窗,其直径约10米,建于 1220—1225年。中央供奉着圣母圣婴,两边立着天使的塑像。两侧立的是亚当和夏娃的塑像。教堂内部极为朴素,几乎没有什么装饰。大厅可容纳9000 人,其中1500人可坐在讲台上。厅内的大管风琴也很有名,共有6000根音管,音色浑厚响亮,特别适合奏圣歌和悲壮的乐曲。曾经有许多重大的典礼在这里 举行,例如宣读1945年第二次世界大战胜利的赞美诗,又如1970年法国总统戴高乐将军的葬礼等。 巴黎圣母院是一座石头建筑,在世界建筑史上,被誉为一 级由巨大的石头组成的交响乐。虽然这是一幢宗教建筑,但它闪烁着法国人民的智慧,反映了人们对美好生活的追求与向往。此主题相关图片赫尔辛基大教堂(Tuomiokirkko) 十九世纪纯白绿顶教堂,外型宏伟飘逸是首都最瞩目地标志。建筑是新古典主义风格典范。于1852年依据CLEngel设计完成。大教堂高出海平面80多米,在大海上一眼便能看见,使之成为赫尔辛基的象征。 赫尔辛基大教堂 赫尔辛基最著名的建筑群,要属位于市中心参议院广场上的赫尔辛基大教堂,及其周围淡黄色的新古典主义风格的建筑。乳白色的大教堂建于1852年,其结构之 精美,气宇之非凡,甚称芬兰建筑艺术上的精华。大教堂机端正带淡绿色圆拱的钟楼,高出海平80多米,在大海上一眼便能看见,使之成为赫尔辛基的象征。大教 堂前是参议院广场,东西两侧分别为内阁大楼和赫尔辛基大学,南面不远处是总统府、最高法院和市政厅所在地。在铺满古老石块的参议院广场中心,竖立着建于 1894年的沙皇五历山大二世铜像,以纪念他给予芬兰广泛的自治。比萨主教教堂(IL DUOMO) 为了纪念比萨城的守护神圣母玛利亚,公元1068年比萨人开始在城区东北角的广场上建筑主教堂,教堂由雕塑家布斯凯托·皮萨诺主持设计。另外还有一个圆形 的洗礼堂和一个钟塔,构成一组建筑群,也是意大利仿罗马建筑之典型。 在这组建筑群中,洗礼堂位于主教堂前面,与教堂在同一中轴线上,钟塔在教堂的东南角, 这两个圆形建筑一大一小,一矮一高,一远一近,与主教堂生动和谐的组合在一起,教堂平面呈长方形的拉丁十字长九十五公尺,纵向四排六十八根希腊科林斯式圆 拄,纵深的主殿与宽阔翼廊衔接空间为一椭圆型拱顶所覆盖。主殿用轻巧的列柱支撑着木架结构屋顶,祭司和主教的席位在中堂的尽头,圣坛的前面是祭坛,是举行 仪式的地方,为了使他更开阔,在半圆型的圣坛与纵向的中堂之间安插一个横向的凯旋门式的空间。大教堂正立面高高约三十二公尺,底层入口设有三扇大铜门,上 面有描写圣母和耶酥生平事迹各种雕像。大门上方是几层连列券顶柱廊,以细长原柱的精美拱券为标准,逐层堆积为长方形,梯形和三角形。教堂外墙是用红白相间 的大理石砌成,色彩鲜艳夺目 巴达里亚大教堂乌斯宾斯基圣母升天大教堂(The Assumption Cathedral)

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