埃菲爾鐵塔·地標(biāo)·世界著名建筑

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2018-6-20 青野豐隆

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埃菲爾鐵塔（法語：La Tour Eiffel；英語：Eiffel Tower）矗立在法國巴黎的戰(zhàn)神廣場，是世界著名建筑，也是法國文化象征之一，巴黎城市地標(biāo)之一，也是巴黎最高建筑物，高300米，天線高24米，總高324米，于1889年建成，得名于設(shè)計它的著名建筑師、結(jié)構(gòu)工程師古斯塔夫·埃菲爾。鐵塔設(shè)計新穎獨特，是世界建筑史上的技術(shù)杰作，是法國巴黎的重要景點和突出標(biāo)志。

1889年5月15日，為給世界博覽會開幕典禮剪彩，鐵塔的設(shè)計師古斯塔夫·埃菲爾親手將法國國旗升上鐵塔的300米高空，由此，人們?yōu)榱思o(jì)念他對法國和巴黎的這一貢獻(xiàn)，特別還在塔下為他塑造了一座半身銅像。

因為法國巴黎是浪漫之都，建筑物也都是低矮而且富有情調(diào)的，但是在市中心突然聳立起這個丑陋的、突兀的鋼鐵龐然大物，讓巴黎市民很氣憤，曾多次想拆除埃菲爾鐵塔，認(rèn)為它是影響巴黎市容，是巴黎最糟糕、最失敗的建筑物，而現(xiàn)在卻成了法國甚至是全世界最吸金的建筑地標(biāo)，2011年約有698萬人參觀，在2010年累計參觀人數(shù)已超過二億五千萬人，每年為巴黎帶來15億歐元的旅游收入。巴黎人民也接受了它，并把埃菲爾鐵塔當(dāng)做法國的象征。

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一、埃菲爾鐵塔的建筑設(shè)計

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結(jié)構(gòu)體系：埃菲爾鐵塔的結(jié)構(gòu)體系既直觀又簡潔:底部是分布在每邊128m長底座上的4個巨型傾斜柱墩,傾角54°，由57.63m高度處的第一層平臺聯(lián)系支承;第一層平臺和115.73m高度處的第二層平臺之間是4個微曲的立柱 ；再向上4個立柱轉(zhuǎn)化為幾乎垂直的、剛度很大的方尖塔，其間在276.13m高度處設(shè)有第三層平臺;在300.65m高度處是塔頂平臺,布置有電視天線。鐵塔總重10000t，承擔(dān)這些重量的是4個堅固的直伸至下臥持力土層的沉箱基礎(chǔ)。在1884年6月的時候,埃菲爾設(shè)計事務(wù)所的兩位主要工程師EmileNouguier和MauriceKoechlin就有了設(shè)計一座超高塔的思想。初步的設(shè)計像一個巨大的塔架，有四個由格構(gòu)梁架構(gòu)成的支腿，分立支撐在基礎(chǔ)上并在塔頂收在一起，其間布置等間距橫梁聯(lián)系。為了更加合意公眾的評價，Nouguier和Koechlin邀請建筑師StephenSauvestre對結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式作進(jìn)一步處理。Sauvestre提議用石砌臺座整飾塔腳，用具有紀(jì)念性的拱結(jié)構(gòu)連接四個塔柱與第一層平臺，每層平臺設(shè)大型玻璃墻大廳，頂部采用球狀造型等裝飾手法來亮化結(jié)構(gòu)。在其后的設(shè)計中工程師們進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，像巨型拱之類的一些設(shè)計思想得到保留，并給鐵塔以極富性格的表現(xiàn)。另外，橫梁的設(shè)置得到簡化并與塔柱優(yōu)化以后的線形相協(xié)調(diào)，使鐵塔結(jié)構(gòu)受力更加簡捷，形式更加優(yōu)美，高揚的動勢更加強烈。

第一平臺底部4個連接傾斜柱墩的大拱起初是為裝飾用的，有人認(rèn)為這4個拱破壞了塔結(jié)構(gòu)的直線性、簡潔性和“誠實”性，也損害了塔身的美觀，但事實上這個“偽拱”已被公認(rèn)為塔身外形的一個基本組成部分。如果說是橫梁將四個塔柱簡單聯(lián)系在一起，那么，巨型拱的設(shè)置則把塔柱統(tǒng)一到鐵塔這一整體中來。而且裝飾拱的曲線線形與塔柱的曲線線形也很協(xié)調(diào)。從圖上也可以看出，部斜塔柱與水平橫梁的裝飾拱也具有一定的結(jié)構(gòu)功能，雖然拱不承擔(dān)塔柱向下傳遞的豎向荷載，但卻使塔柱與橫梁的連接加強，并使水平荷載作用下橫梁與斜塔柱間的力流更加順暢。從鐵塔的初步設(shè)想圖中可以看出，下橫梁和塔柱的聯(lián)結(jié)也表現(xiàn)出接頭處曲線過渡的想法，只是在建筑師的建議下，通過不斷的優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的更加充分，整體形式更加統(tǒng)一。

設(shè)計師：埃菲爾鐵塔是由古斯塔夫·埃菲爾設(shè)計的，古斯塔夫·埃菲爾出生于1832年法國東部的第戎城。20歲以優(yōu)異的成績考上了培養(yǎng)工程師的法國國立工藝學(xué)院。在那里他租用了單身宿舍，經(jīng)常擠在桌子和火爐中間通宵達(dá)旦埋頭讀書。不久，他以良好的成績領(lǐng)到了工程師的畢業(yè)文憑。畢業(yè)后，埃菲爾經(jīng)朋友介紹進(jìn)入西部鐵路局研究室任工程師。從此，埃菲爾踏上了一個建筑結(jié)構(gòu)工程師的工作道路，為人類的進(jìn)步與文明貢獻(xiàn)自己的杰出才華。

1860年，埃菲爾完成了當(dāng)時法國著名的波爾多大橋工程，將長達(dá)500米的鋼鐵構(gòu)件，架設(shè)在跨越吉隆河中的6個橋墩上。這項巨大工程的完成，使埃菲爾在整個工程界的名聲大振。埃菲爾肯鉆研，敢革新，大膽使用鋼材和混凝土，使土木建筑從“土”和“木”中解脫出來。他為設(shè)計鐵塔付出了巨大的勞動，僅設(shè)計圖紙就有5000多張。這些寶貴的資料，作為埃菲爾勞動的結(jié)晶，至今仍被人們妥善地保存在巴黎。

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二、埃菲爾鐵塔的建造故事（超英趕美）

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建造契機：1889年正值法國大革命爆發(fā)100周年，法國人希望借舉辦世博會之機留給世人深刻的印象，尤其是1851年倫敦舉辦萬國博覽會取得了空前的成功之后，巴黎更是不甘落后。法國人一直想建造一個超過英國“水晶宮”的博覽會建筑，于1886年開始舉行設(shè)計競賽征集方案，其宗旨為“創(chuàng)作一件能象征19世紀(jì)技術(shù)成果的作品”。

構(gòu)想形成：1885年，法國官方開始計劃于1889年舉行一個大博覽會（Great Exposition），用以慶祝法國革命勝利100周年。他們希望建造一個可以代表法國榮譽的紀(jì)念碑。

當(dāng)時，石制的華盛頓紀(jì)念碑剛剛完工。這座高達(dá)557英尺的紀(jì)念碑，成為了當(dāng)時世界上最高的建筑。而法國人希望超越這一紀(jì)錄，在巴黎市中心建造一個1000英尺的高塔。需要做的就是找到這個塔的設(shè)計和建筑師。

公開選拔：1886年5月2日，法國政府宣布舉行一個設(shè)計大賽，法國的工程師和建筑師們被邀請參加研究關(guān)于在Champ de Mars（戰(zhàn)神廣場）豎起一個底座125平方米，高度300米鐵塔的可能性。無論參加大賽的人提出什么樣的構(gòu)想，他們的設(shè)計都必須滿足如下兩個條件：高塔能吸引參觀者買票參觀；世博會后能輕易拆除。

脫穎而出：1887年5月18日的最后期限之前，超過100份設(shè)計稿參與競爭。其中大部分都非常傳統(tǒng)，另外一些則非常的怪異。有人提出建造一個巨大的斷頭臺；有人提議豎起一個1000英尺的灑水裝置，在干旱的季節(jié)里灌溉整個巴黎；還有人建議在高塔的頂上，安裝一個巨大的電燈，可以把整個巴黎照亮8倍，可以方便的閱讀報紙。

事實是，沒有一個提案獲得通過。就在宣布舉行大賽的時候，一位53歲的建筑工程師埃菲爾，就已經(jīng)開始思索用金屬為法國建造一座偉大的建筑。當(dāng)時，埃菲爾建議法國當(dāng)局建造一座高度兩倍于當(dāng)時世界上最高建筑物——胡夫金字塔、科隆大教堂和烏爾姆大教堂的鐵塔，并于1886年6月向1889年博覽會總委員會提交了圖紙和計算結(jié)果，1887年1月8日中標(biāo)。

合資建設(shè)：1887年1月，埃菲爾和法國政府、巴黎市政府簽訂了合約。埃菲爾的工程公司將會支付建造總預(yù)算160萬美元中的130萬美元，作為交換，埃菲爾將會獲得在博覽會期間和此后20年的由此鐵塔而獲得的各項收入。（這時候政府已經(jīng)同意在博覽會后保留鐵塔。）然后，所有的擁有權(quán)將轉(zhuǎn)交給巴黎市政府，如果愿意，政府也可以拆除掉鐵塔。

和其他的公共紀(jì)念碑不一樣的是，埃菲爾鐵塔從一開始就被設(shè)計用來賺錢。如果你想乘坐電梯或者樓梯到達(dá)一層平臺，需要支付2法郎；如果想一路到達(dá)頂層，需要支付5法郎（星期天會便宜一些）。這僅僅是一個開始，一層平臺還計劃開辦餐廳、咖啡廳、商店；二層平臺計劃開設(shè)郵局、電話局、面包店和畫廊。這個鐵塔設(shè)計能夠同時容納10416名付費的游客。

引發(fā)爭議：1887年1月28日，埃菲爾鐵塔工程正式破土動工，2月14日，巴黎的文學(xué)藝術(shù)建筑界的精英參與抗議，抗議的內(nèi)容是反對修建巴黎鐵塔，其中包括法國著名文學(xué)家莫泊桑、小仲馬等300人著名人士簽訂了《反對修建巴黎鐵塔》的抗議書，名人科抗議引發(fā)了群眾的請愿：巴黎鐵塔如同一個巨大的黑色的工廠煙囪，聳立在巴黎的上空。這個龐然大物將會掩蓋巴黎圣母院、盧浮宮、凱旋門等著名的建筑物。這根由鋼鐵鉚接起來的丑陋的柱子，將會給這座有著數(shù)百年氣息的古城投下令人厭惡的影子。同時鐵塔還有其他的批評者。法國一位數(shù)學(xué)教授預(yù)計，當(dāng)蓋到748英尺(229米）之后，這個建筑會轟然倒塌；還有“專家”稱鐵塔的燈光將會殺死塞納河中所有的魚。巴黎版的《New York Herald》聲稱鐵塔正在改變氣候，日報《Le Matin》則用頭條報道鐵塔“正在下沉”。不過鐵塔的建造工程一刻也沒有因為這些反對聲而停歇，一種敬畏的情緒開始取代畏懼。

建筑師埃菲爾通過在《時代報》的一系列答記者問，成功的解除了群眾的疑惑，反對的聲音明顯趨低，埃菲爾鐵塔繼續(xù)修建，沒有受到爭議和恐嚇的影響。

施工選擇：在工程開始的階段，實際上有四個施工地點，每一個都是鐵塔的支腳或者成為塔墩。這些塔墩直到180英尺之后才會匯合，而當(dāng)這些橋墩匯合之后必須能夠達(dá)到完美的水平，這個完美的水平面將會作為余下800英尺的建造基礎(chǔ)。塔墩如果建造的稍有差池，就會讓整個鐵塔傾斜。

埃菲爾知道自己沒辦法保證塔墩在建造完畢之后能夠托起完美的水平面，所以他在每個塔墩的底部都裝置了一臺臨時水壓泵。這樣隨著工程的推進(jìn)，他可以通過微微的升高或降低塔墩來進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)整體調(diào)節(jié)完畢之后，工人們將會在塔墩里面嵌入鐵楔子，讓塔墩永遠(yuǎn)的固定下來。

后來的事實證明，埃菲爾沒什么特別需要擔(dān)心的。即便到達(dá)180英尺的高度，四個塔墩的最大的誤差也沒有2.5英寸。四個塔墩簡單的調(diào)整并固定完畢。直到今天，這個鐵塔還保持著完美的水平。

技術(shù)創(chuàng)新：在修建埃菲爾鐵塔過程中，建筑師埃菲爾設(shè)計了許多具有創(chuàng)造性的技術(shù)：和當(dāng)時其他的大型建筑工程不同，埃菲爾預(yù)先在自己的車間里面制造好所有的部件。也就是說，當(dāng)這些部件被送往工地的時候，能夠很快速的安裝完畢。鉚釘孔預(yù)先以十分之一毫米的容差制作完畢，使得20個鉚接小組能夠每天裝配1650個鉚釘。建造鐵塔的每個部件都不超過3噸重，這使得小型起重機得以普遍應(yīng)用。

完美竣工：基座建造花了一年半時間，鐵塔安裝花了8個月多一點時間，于1889年3月31日全部結(jié)束。共有50名建筑師和設(shè)計師畫了5300張藍(lán)圖。埃菲爾的計算極為精確，位于勒瓦盧瓦－佩雷的工廠生產(chǎn)了12000件規(guī)格不一的部件，安裝中沒有一件需要修改，施工的兩年時間內(nèi)幾乎沒有發(fā)生一起事故。

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三、埃菲爾鐵塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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法國人說，埃菲爾鐵塔是“首都的瞭望臺”，事實的確如此。它設(shè)有上、中、下三個瞭望臺，可同時容納上萬人，三個瞭望臺各有不同的視野，也帶來不同的情趣。一個世紀(jì)以來，每年大約有300萬人登臨塔頂，俯瞰巴黎市容，嘆為觀止。

最高層瞭望臺離地面274米，若沿1652級階梯而上，差不多要一個小時，當(dāng)然也可采電梯登高。這里最宜遠(yuǎn)望，它會使人們產(chǎn)生這樣一種感覺：嘈雜的巴黎忽然靜了下來，變成一幅巨大的地圖，條條大道條條小巷劃出無數(shù)根寬窄不同的線。全巴黎盡在腳下，當(dāng)白天視野清晰時，極目可望60公里開外。

中層瞭望臺離地面115米。有人說，從這一層向外張望可以看到最佳景色。的確，淡黃色的凱旋門城樓、綠蔭中的盧浮宮、白色的蒙馬圣心教堂都清晰可見，色彩斑斕。傍晚登塔，則見夜色如畫，繁燈似錦，翠映林蔭，那些交織如網(wǎng)的街燈，真如雨后珠網(wǎng)，粒粒晶瑩。這一層還有一個裝潢考究的全景餐廳，終年都是顧客盈門，座位必須提前預(yù)訂才行。

最下層瞭望臺面積最大，相當(dāng)寬敞，設(shè)有會議廳、電影廳、餐廳、商店和郵局等各種服務(wù)設(shè)施。在穿梭往來的人群中，好像置身于鬧市，而忘記這畢竟是57米的高空。從這里觀賞近景最為理想。北面的夏洛宮及其水花飛濺的噴水池、塔腳下靜靜流過的塞納河水、南面戰(zhàn)神校場的大草坪和法蘭西軍校的古老建筑，構(gòu)成了一幅令人難忘的風(fēng)景畫。

埃菲爾鐵塔高300米，天線高24米，相當(dāng)于100層樓高，鐵塔是由很多分散的鋼鐵構(gòu)件組成的——看起來就像一堆模型的組件。鋼鐵構(gòu)件有18038個，重達(dá)10000噸，施工時共鉆孔700萬個，使用鉚釘250萬個。除了四個腳是用鋼筋水泥之外，全身都用鋼鐵構(gòu)成，塔身總重量7000噸。每隔7年油漆一次，每次用漆52噸。塔分三樓，分別在離地面57.6米、115.7米和276.1米處，其中一、二樓設(shè)有餐廳，第三樓建有觀景臺，從塔座到塔頂共有1711級階梯，共用去鋼鐵7000噸，12000個金屬部件，259萬只鉚釘。

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四、埃菲爾鐵塔的地位

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埃菲爾鐵塔是當(dāng)時席卷世界的工業(yè)革命的象征。所以，它是為了世界博覽會而落成的。慶祝法國革命勝利100周年，是代表法國榮譽的紀(jì)念碑。它成為當(dāng)時席卷世界的工業(yè)革命的象征。它是世界建筑史上的技術(shù)杰作，曾經(jīng)保持世界最高建筑45年。它成為法國和巴黎的一個重要景點，是現(xiàn)代巴黎的標(biāo)志(巴黎圣母院可謂是古代巴黎的象征)。它顯示出法國人異想天開式的浪漫情趣、藝術(shù)品位、創(chuàng)新魄力和幽默感。它代表著當(dāng)時歐洲正處于古典主義傳統(tǒng)向現(xiàn)代主義過渡與轉(zhuǎn)換的特定時期。鐵塔在第一次世界大戰(zhàn)中在無線電通訊聯(lián)絡(luò)方面做出了重大貢獻(xiàn)。

埃菲爾鐵塔經(jīng)歷了百年風(fēng)雨，但在經(jīng)過上世紀(jì)80年代初的大修之后風(fēng)采依舊，巍然屹立在塞納河畔。它是全體法國人民的驕傲，也是世界的驕傲。