《建筑中的数学之旅》章节试读

《建筑中的数学之旅》的笔记-4.5 佛罗伦萨大教堂 - 4.5 佛罗伦萨大教堂

到了用穹顶盖住八角形开口的时候了．1418年，指导大教堂建造的大教堂歌剧院委员会宣布举行穹顶设计和施工大赛．其中几个结构方面的问题已经确定．鼓座的尺寸决定了穹顶底面的大小，鼓座的形状意味着从底面竖立的穹顶横截面为八角形．但是，最让人望而却步的问题还没有解决．由砖、石、灰泥或混凝土建造的穹顶能达到44.2米的跨距吗？能建造一个传统的木拱鹰架结构，使它从地面到鼓座延伸54.9米并在施工过程中支撑穹顶吗？它是可行的吗？更糟糕的是，歌剧院宣布巨型外部扶壁很难看，并命令不能有这样的结构．但没有巨型外部扶壁，怎么限制大型砌筑穹顶必定会造成的相当大的环向应力呢？毫不夸张地说，建造这一穹顶遇到的难题没有任何先例可循．即使有先例，也一点都不清楚其是如何建造的．歌剧院采用的策略与建造米兰大教堂的建筑委员会相同，即“先建造，等时机成熟，再解决下一个问题”（见3.5节）．
看来“三边工程”是西方的传统啊，两个著名的教堂的最引人注目的地方都是这么造出来的。