@ 2018.06.12 , 13:00

地震都震不倒的比萨斜塔

比萨斜塔在几百年来一直困扰了许多工程师。由于塔底部分土壤是松软的,这座塔早在完工之前就出现了倾斜。然后,这座乌龙建筑却成为了世界奇观之一,还被列入了世界遗产名录。

为什么在这个地震多发的地区,乌龙建筑比萨斜塔却还能够屹立几百年而不倒呢?这座位于意大利西北部的钟楼经历了两次世界大战,接待了无数游客,且自1280年以来,至少受到了4次大地震的打击,其中一次地震的震级达到了里氏6.0级。

工程学教授Mylonakis等人认为,这种神奇的现象是“动态土壤结构相互作用”导致的。这就是说,比萨斜塔和高度和硬度与土壤的松软度结合在一起之后,很大程度上改变了斜塔的振动特性,即比萨斜塔不会与震动的地面产生共鸣。当地震发生的时候,塔身的振动幅度不如地面那么大。这简直就是在蔑视地球重力嘛!

Mylonakis教授说道,“那些土壤导致塔身倾斜,让它摇摇欲坠;但也正是因为这些土壤,比萨斜塔才得以在一次又一次的地震中幸存下来。”

地震都震不倒的比萨斜塔

但这并不表示比萨斜塔有权嘲笑它周围的建筑物。比萨斜塔倾斜得越来越厉害,到了20世纪初,它真的快倒下来了。

1990年,意大利政府开始禁止游客进入塔内,并开始了长达十年的修复工程。人们将900吨重的铅平衡物放到了塔的北面(塔是向南倾斜的)。但与此同时,有人想出了更好的计划。

这个计划就是在比萨斜塔北边建一座金字塔形建筑物,然后用吊索套到比萨斜塔中部,再连接到这座建筑物上。施工人员还挖走了塔底北面的部分土壤,这样塔身就会稍微向北倾斜。

通过这种方式,比萨斜塔的倾斜角度最终从5.5度变成了3.9度。这个角度既能保证不会坍塌,也能让斜塔不辜负它的名字。如果还有什么能让比萨斜塔塌下来,那肯定是一场极其剧烈的地震了。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋奶 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:CLEVE R. WOOTSON JR


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