比萨斜塔有多重?
14,500 吨32,000,000 lb
比萨斜塔重约 1.45万吨,这是工程师常用的取整数字。负责管理斜塔的比萨大教堂工程局(Opera della Primaziale Pisana)给出的计算值是 14453吨。整座塔压在一个直径约19.6米的环形地基上,地基下面是松软的粉土和黏土。
14,500 吨32,000,000 lb
比萨斜塔重约 1.45万吨,这是工程师常用的取整数字。负责管理斜塔的比萨大教堂工程局(Opera della Primaziale Pisana)给出的计算值是 14453吨。整座塔压在一个直径约19.6米的环形地基上,地基下面是松软的粉土和黏土。
| 偏高的公开估算见维基百科斜塔条目的技术数据 | 14,700 吨32,400,000 lb |
|---|---|
| 工程师常用的取整数字斜塔加固工程文献中使用的数字 | 14,500 吨32,000,000 lb |
| 比萨大教堂工程局斜塔管理方给出的计算重量 | 14,500 吨31,900,000 lb |
从来没有人真正称过这座塔。它的重量是根据砌体的体积和材料的密度算出来的。管理奇迹广场各处古迹的比萨大教堂工程局给出的数字是 14453吨,工程师通常取整为 1.45万吨。也有一些参考资料写作1.47万吨,可见这类计算会随着背后的假设而有不小的出入。
斜塔并不是一整块实心石头。据参与加固斜塔的国际委员会成员约翰·伯兰德、米凯莱·亚米奥尔科夫斯基和卡洛·维贾尼介绍,它是一个空心的砖石圆筒,外面环绕着六层柱廊。内外墙面都用圣朱利亚诺大理石砌成,中间填满碎石和砂浆。从地基面算起,塔高 58.36米,地面以上约56米,外径约15米。塔顶钟室里挂着七口钟,合计约10.5吨;最大的一口“圣母升天”钟(L’Assunta)铸于17世纪50年代,重3620公斤。
地基是一个直径约 19.58米 的圆环,中间有一个4.5米的空洞,承压面积约 285平方米。把14453吨分摊到285平方米上,相当于 每平方米约50吨,也就是约 500千帕。
由于塔身倾斜,这个压力并不均匀。伯兰德和戴维·波茨的计算机分析发现,1993年时南侧边缘下方的压力约为 1000千帕,足以让那里的土开始屈服,而北侧边缘下方的压力几乎为零。
斜塔于1173年动工。到1178年,才建好下面几层,塔就开始下沉、倾斜,因为它的浅地基坐落在软弱的地层上:约10米厚的软粉土和黏质粉土,下面是一直延伸到约40米深的软海相黏土。战争让工程一停就是很多年。1272年复工,1319年完成第七层,1372年加盖了钟室。建造者把上面几层的一侧砌得更高,想纠正倾斜,所以塔身其实微微弯曲。
伯兰德的委员会证明,斜塔的问题是工程师所说的“倾斜失稳”:超过一定高度后,只要再多倾斜一点,自重产生的倾覆力就会比地面的抵抗力增长得更快。用他们的话说,问题不在于地基太弱,而在于它不够硬。到1990年,倾角已达约5.5度,而且每年还在增加约6角秒。1990年1月7日,斜塔停止对公众开放。
第一步是临时措施。1993年下半年,工程人员在塔基北侧的一个混凝土环上堆放了 600吨 铅锭,使倾覆力矩减小了约10%。1995年9月,有人尝试用地锚代替铅锭,结果塔身又开始向南移动,于是铅锭被加到了 900吨。
永久性的办法是“掏土法”:从塔基北侧下方一点点钻出少量土壤,让那边的地面沉降,把塔拉回来。工程从1999年2月9日开始,到2001年6月6日结束,总共只掏出约38立方米(70吨)土。到2002年年中,加上北侧新增的排水系统,地基已经回转了约 1880角秒,大约半度,塔顶向北移回了约45厘米。斜塔于2001年12月重新开放。
常用的数字是约1.45万吨。比萨大教堂工程局给出的计算值是14453吨,也有资料写作1.47万吨。
它的浅地基建在松软、可压缩的粉土和黏土上,南侧地面下沉得比北侧多。1178年,动工才几年,塔就开始倾斜,此后几百年里倾斜越来越严重。
短期内不会。1999到2001年的工程之后,到2008年,它向北回转的速度已经放慢到每年不到0.2角秒。参与工程的专家估计,即使按悲观的情况算,也至少要200年才会倾斜回1993年的程度。
塔上共有七口钟,合计约10.5吨。最大的一口“圣母升天”钟(L’Assunta)重3620公斤。
1999到2001年间,从塔基北侧下方共钻出约38立方米、大约70吨的土。这就足以让塔顶向回移动约45厘米。
最后核实:2026年10月3日