揭秘“比萨斜塔”百年不倒之谜

比萨斜塔位于意大利托斯卡纳比萨市的北部。这是比萨大教堂的独立钟楼。这座塔高54.45米，倾斜3.99度。它成立于1173年，已有800多年的历史。这是意大利著名的景点。

传说在1590年，伟大的意大利科学家伽利略在比萨斜塔的顶部做了一个*落体的实验。从那时起，人们就记住了伽利略和雄伟的比萨斜塔，它是倾斜的，但没有倒下。

为什么比萨斜塔会倾斜？

比萨斜塔的倾斜度是建筑师为追求个性而特别设计的吗？还是由施工过程中的意外问题引起的？这些问题曾在相关专家中引起热烈讨论。20世纪，随着科学技术的发展，比萨斜塔的测量越来越精确，地基土层的测量设备也越来越先进。最终，这个问题的答案浮出了水面。比萨斜塔在最初的设计中实际上是一个垂直的建筑，但是在建造的早期它偏离了正确的位置。

原因是地基下土层的特殊性。在比萨斜塔下，有几层不同材料的土层。各种软土层的沉积物与非常软的粘土交替出现，地下水层大约有一米深。基础上的塔体又重又高，基础只有3米深，造成塔体不均匀下沉。比萨斜塔曾在建造过程中停止，直到170多年后才停止建造。为了防止塔倾斜，设计者试图转移塔的重心，但由于塔底三层的倾斜已经成为现实，塔建成后形成了目前的特殊风格。

揭开“比萨斜塔”倾斜而不倒的神秘

比萨斜塔位于自1280年以来经历了至少四次强烈地震的地区，但它仍然屹立不倒，这是一个困扰无数专家的谜。2018年，由罗马第三大学建筑教授和16名英国和意大利工程和地震学专家组成的研究小组给出了答案。

他们从地震学、地质学和技术以及比萨斜塔的结构进行了分析。他们认为斜塔的结构、高度和坚硬的建筑材料与塔下的软土结合在一起。一般来说，当地震发生时，建筑物本身的共振频率接近地震频率，会引起共振效应，增加建筑物的晃动程度。然而，比萨斜塔下的土壤相对较软，而斜塔本身的建筑结构相对较硬。两者的结合产生了“土-结构动力相互作用”(DSSI)现象，这种现象改变了斜塔本身的共振频率，使其在地震发生时不会共振，从而降低了震动的强度，并使比萨斜塔在几次强烈地震后安全可靠。

可以说，比萨斜塔地基下的土壤既是一种风险，也是一种贡献。正是土壤迫使塔倾斜，帮助塔在地震中幸存下来。

“比萨斜塔”的最新发展

比萨斜塔在1990年停止接待游客，当时它的身体倾斜了4.5米，面临倒塌。为此，成立了一个当地监督小组负责修复工程。从1993年到2001年，该团队通过掩埋重物和在倾斜的相对面挖掘土壤来“修复”比萨斜塔。直到2018年，比萨斜塔已经被拉直了大约44厘米。目前，监测小组的专家已经确认比萨斜塔处于“健康状态”。在目前的状态下，这座塔需要大约4000年才能变直。