揭秘地震影響原理，650年曆經4次大地震，比薩斜塔為何安然無恙？

比薩斜塔修建時間

比薩斜塔從1173年開始修建，直到1372年才修建成功，200年間比薩經歷了兩次戰爭，比薩人卻始終堅持修建這座傾斜的塔樓。

那比薩斜塔的用處到底是什麼呢，比薩人為何一直堅持修建已經傾斜的塔樓呢？

650年來比薩地區至少經歷了4次高強度的地震，但看似搖搖欲墜的塔樓至今都沒有倒塌，這又是為什麼呢？

傾斜的比薩斜塔形似香蕉

比薩斜塔傾斜原因及歷史

從12世紀開始，比薩海上共和國因為海上貿易變得十分的富有

他們從一個小小的海港城市，逐漸成長為義大利歷史上四個海上共和國之一，當時的比薩政府為了紀念守護神聖母瑪利亞，就決定將市中心的教堂廣場進行改造，讓其變成更加宏偉的地標建築，於是他們將原本的教堂擴大修建，然後在廣場上加蓋了一座帶穹頂的洗禮堂，政府請了當地最好的建築師和工程師們，開始修建一座獨立式鐘樓，這座獨立式鐘樓就是我們現在看到的比薩斜塔。

雖然建造鐘樓的人都是那個時代的大師然而相對工程知識，他們對自己腳下的這片土地卻知之甚少，因為比薩靠海，還有包括塞爾基奧河等多條河流穿插在城市內，導致地表下的土壤含有大量的黏土和淤泥，而“比薩”這個詞在古希臘詞彙中，是“沼澤之地”的意思，

這也正好印證了比薩城市腳下鬆軟的土地，相似的條件下，古羅馬人會將大理石柱立在地表岩床上，以增加建築的穩定性，然而當時的比薩建築設計師並沒有像古羅馬人這樣，他們認為這種相對較矮的建築

只需要往下打3米深的地基就足以支撐，但不幸的是，僅僅過了5年時間，修建到第三層頂的時候，塔的南側就已經陷入地下，

第三層開始傾斜的塔樓

事實上 當時薩地區的其它建築也有輕微的傾斜，只不過沒有比薩斜塔這樣的明顯和嚴重，因為沒有先例 建築師們在尋求解決方案的同時，停止了對比薩斜塔的修建，之後比薩地區開始進入了長久的戰爭時期，比薩斜塔也在修建到第三層頂後停滯了近一個世紀。

直到1272年在著名的建築師喬瓦尼·迪·西蒙尼的指導下，塔樓重新開始修建，可能是因為長時間土壤沉降的緣故，比薩斜塔的地基相對100年前變得更加穩定，但在接下來的修建中，西蒙尼卻犯下了一個致命的錯誤，為了彌補比薩斜塔向南側傾斜而造成北高南低的高低差，在每—層的修建時，加高了南側的大理石柱，這樣做反而使比薩斜塔的南側越來越重，加速了塔樓南側的下沉。

到了1284年，西蒙尼將比薩斜塔修建到第七層後，比薩斜塔又因為戰爭停止了修建，1350年，比薩斜塔的第8層才開始進行修建。

直到1372年比薩斜塔終於竣工，

竣工的比薩斜塔

此時距離比薩斜塔開始修建已經有200年了，塔樓的傾斜角度也已經達到了1。6度，之後的幾個世紀裡面，無數工程師想盡辦法修正塔樓，1838年，工程師們為了探究下沉的地基，他們圍繞地基挖掘出一條走道，但由於挖走了支撐塔樓的土壤，比薩斜塔發生了更嚴重的傾斜，1935年義大利開始著手進一步加固塔樓裝置，他們向塔樓地基灌注砂漿，但由於當時的技術欠缺，砂漿並沒有均勻的被灌注在地基附近，這又一次引發了比薩斜塔的傾斜。

傾斜達到5度的比薩斜塔

1989年，義大利帕維亞市，一個塔樓倒塌的事故給人們敲響了警鐘，人們開始害怕同樣的事情會發生在比薩斜塔的身上，此時比薩斜塔的傾斜角度已經超過了5度，隨時有倒塌的危險，於是義大利將比薩斜塔對公眾關閉，並開始對塔樓進行拉直工作，工程師們用最新的計算機技術算出了，塔樓重心曲線土壤硬度等資料，最後確定了需要從塔基挖走的土壤量，1992年，施工隊從塔樓北端的塔基，挖走了38立方米的土壤，併除去了挖掘井中的水，隨後找來近600噸鉛錠放在塔樓北側以此固定塔身，再用鋼索來拉直，

鋼繩拉直塔樓

修復工程使塔樓回到了大約200年前的傾斜角度。

2001年比薩斜塔才重新對外開放，隨著時間流逝，雖然比薩斜塔仍然有倒塌的危險，但相比以往比薩斜塔的重心，已經由原來的4層頂下移到了地基的位置，至少在200到300年的時間裡，比薩斜塔是安全的。

地震對比薩斜塔的影響

自1280年以來，比薩至少經經歷了四次強地震，尤其是2016年的6。5級里氏大地震，重創了比薩南部的阿馬特里切，城鎮中大部分建築都被夷為平地，反觀斜塔在內的一些高層建築，卻在地震中倖存下來，事後經過相關學者的研究，發現原來建築當受到撞擊或晃動時都會產生一個固有頻率，

地震對建築物的影響

高的建築物具有較低的頻率，它們緩慢地從一邊移動到另一邊，而矮的結構則擁有較高的頻率，傳播度的速度也就更快，在地震中較矮的建築會以固有的高頻率持續震動，地震的高頻波也會加劇這種振動，從而使他的搖晃越來越猛烈 直至坍塌

但這些作用對較高的建築就不同了，地震的高頻波與高建築物的低頻波不匹配，而比薩斜塔高而細的形狀，正好有助於減少地震活動對他的影響。

比薩斜塔對義大利政府的意義

不過這一切都無法改變這座塔已經傾斜的事實，如今比薩斜塔每年吸引超過500萬遊客，每年政府收入約有2100萬歐元，比薩斜塔會有直立的一天嗎 或許不會有，因為在義大利政府的眼裡傾斜的塔樓才更有價值！