由墨西哥国家人类学与历史研究所主持的天使圣母教堂穹顶修复工程,不仅是一次建筑技艺的展现,更是传统建筑体系与现代计算方法结合的典范。
通过瓦莱里娅·瓦莱罗、安东尼奥·蒙德拉贡、圣地亚哥·韦尔塔及阿古斯丁·埃尔南德斯等专家的共同努力,这座曾面临拆除命运的古迹最终得以保全。
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在2017年地震后,位于墨西哥城格雷罗区北部的天使圣母教堂穹顶曾一度命悬一线。这座始建于18世纪末的建筑,凝聚了弗朗西斯科·格雷罗·托雷斯、埃米利奥·东德以及费德里科·马里斯卡尔等多位建筑大师的心血,其历史价值不言而喻。
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由于顶灯过重导致重心失衡,加之长期缺乏维护、地面不均匀沉降以及强震的致命一击,教堂穹顶三分之一的结构(约540吨)发生坍塌。
基于常规工程计算理论,当时多位专家认为由于穹顶受损严重且毗邻学校,出于安全考虑必须予以拆除。
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这支团队展现了极大的耐心,逐步开始了重建工作。经勘测,穹顶的基座呈方形,而顶部转变为八边形。为了填补缺失的三分之一结构,工程团队于2020年9月安装了一个19米高的螺旋圆筒支撑系统。
施工过程中,修复团队采用了一套基于方程的传统方法。这种方法考虑了坍塌后穹顶产生的椭圆形变,从中心点精确测算了数千块隔板的安装位置。这些隔板自穹顶底部向上逐渐收窄,通过细致的铺设,逐步恢复了穹顶的几何完整性。
于是工程迎来了最具挑战性的难题:如何在脆弱的墙体上支撑沉重的穹顶?解决方案最终回归到传统智慧——环形拱顶结构。
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设计团队对传统直线拱顶进行了重新诠释,采用环形结构,由30块单重186公斤的石料组成。凭借精湛的立体切割工艺与“骨接”技术,该拱顶实现了自支撑。通过重力作用,其侧向推力能够有效传递至八边形穹顶的骨架结构中。
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最后一块石料成功就位。为了减轻结构负担,顶部的灯笼结构最终选择以金属材质代替笨重的石材,从而在确保视觉美感的同时,降低了对下方脆弱结构的压迫。
这项工程的圆满成功不仅让古建筑重现光彩,更传递出一种乐观精神。它证明了传统建筑体系及其计算方法并非过时的古董,而是能为未来古迹保护开辟新路径的有力武器。
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