说起当今世界上最著名的钢结构建筑，毫无疑问就是法国巴黎的埃菲尔铁塔。这座324米高的钢塔矗立在塞纳河南岸的战神广场上。它是为1889年世界博览会而建造的标志性建筑，也是当时世界上最高的建筑。该塔的名字来源于其设计师、法国结构工程师古斯塔夫·埃菲尔 (Gustave Eiffel)，其建造完全由施耐德铁工厂（现为施耐德电气）完成。
埃菲尔铁塔占地面积约10000平方米。 1887年1月28日动工，1889年3月31日竣工。该塔采用空心钢框架结构，共使用钢材7300吨，金属零件12000件，铆钉250万颗。 。
钢结构博物馆收藏埃菲尔铁塔铆钉
在钢结构博物馆里，有一颗原版埃菲尔铁塔铆钉，长8厘米，直径4.2厘米，重340克。该铆钉最初是在施工时安装在塔上的，后来在维护时被更换。 2020年，由法国国有埃菲尔铁塔开发公司（SETE）捐赠给博物馆。
起源——为复兴而生
1880年代，素有“早产儿”之称的法兰西第三共和国内忧外患。如何重建国家形象、塑造政治认同是新政权的首要任务。 1889年是法国大革命100周年。法国政府渴望成功举办一届世博会，向人民弘扬革命传统，巩固共和理想。同时，也向世界展示了国家实力，宣告了大国的复兴。
1889 年巴黎世界博览会全景
获得主办权后，法国政府决定修建一座象征法国大革命和巴黎繁荣的巨大“纪念碑”。一方面，它将与1851年伦敦世博会的明星建筑“水晶宫”相媲美，另一方面，它将超越当时世界上最高的建筑——170米的华盛顿纪念碑。该建筑还需要满足两个条件：一是可以用来筹集资金，二是世博会结束后可以方便地拆除。
法国商务部举办投标竞赛征集提案，700余份提案参与投标。这些计划大多非常传统，但也有一些奇怪的想法，比如1000英尺（约304米）的喷水灭火系统和一座装有巨大电灯的塔，可以照亮整个巴黎。最终，古斯塔夫·埃菲尔的金属拱门塔方案被选中。埃菲尔的想法是建造这样一座新颖的金属凯旋门，为现代科学和法国工业增光添彩。然而，当时的人们并没有想到，整个方案竟然成为了世博会历史上最激动人心的作品之一。
莫里斯·克什兰 (Maurice Kershland) 绘制的第一幅埃菲尔铁塔草图，展示了其与其他地标建筑的高度对比
1887年1月，埃菲尔与法国政府和巴黎市政府签订了合同。埃菲尔铁塔将支付160万美元建设总预算中的130万美元。作为交换，他将在世博会期间以及随后的20年中从塔中获得各种收入。 。 20年后，该塔的所有权将移交给巴黎市政府，然后由巴黎市政府决定是否拆除或保留它。正因为如此，埃菲尔铁塔从一开始就被用来赚钱。如果要到达一楼平台，需要支付2法郎；如果你想到达顶楼，你需要支付5法郎。同时，一楼平台拟开设餐厅、咖啡馆、商店，二楼平台拟开设邮局、电话局、面包店、画廊等。按照规划，整座塔可同时容纳10416名游客。
计划——反对浪潮
从一开始就有人对埃菲尔的计划表示怀疑。有媒体认为，在战神广场旁竖起这样一根“装了钢板和螺丝的柱子”，实在会破坏巴黎的风景；一位数学教授计算出，当塔达到229米时，塔就会倒塌；有专家还称铁塔光会杀死塞纳河里的所有鱼；为了保证其在战神广场上的训练场，军方鼓励将地点搬迁到更靠近塞纳河的地方……巴黎版《纽约先驱报》声称铁塔将改变气候，“ 《早报》在头条中预测铁塔会沉没，一位住在附近的市民甚至对埃菲尔提起诉讼，抱怨道：“如果铁塔倒塌压坏了我的房子怎么办？”要求他的公司支付保险费用对于附近的居民来说。
塔的建造过程
1887年1月28日，埃菲尔铁塔工程正式动工。 2月14日，巴黎文学、艺术和建筑精英发起抵制埃菲尔铁塔活动。莫泊桑、小仲马、左拉等300多人在《反对修建埃菲尔铁塔》抗议信上签名，声称：“在这里，我们所有人，作家、画家、雕塑家、建筑师以及所有那些仍然坚持修建埃菲尔铁塔的人。”爱原封不动的巴黎，以法国艺术的名义，用我们所有的力量和愤慨来抵抗这座建筑……这门面奇特而无用的埃菲尔铁塔……”“这丑陋至极烟囱建筑以其粗鲁的尺寸摧毁了巴黎所有的纪念性建筑。这个大铁块像一个巨大的墨影覆盖了巴黎——这座城市有数百年积累的优秀建筑。”这些典型的法国精英知识分子坚信：“即使是商业化的美国也不会想要埃菲尔铁塔。毫无疑问，它是巴黎的耻辱。”
1887 年出版的漫画，当时该项目受到质疑
好在世博园区建设工程巨大，当局担心重置计划跟不上建设进度，所以没有轻易放弃，让埃菲尔度过了危机。然而，面对越来越多的质疑和批评，埃菲尔铁塔还是不得不做出重大妥协——埃菲尔铁塔最初的设计采用了工程学的直接表达，即将几个梯形叠加成锯齿形。结果是承重结构和外部形状，修改和实施的铁塔在底座上增加了四个巨大的半圆形装饰铁框架。这些铁框架与承重结构体系之间没有任何联系，但却真实地体现了建筑中科学与艺术的博弈，证明了建筑、科学与艺术的统一。
建筑——技术的结晶
埃菲尔铁塔的设计和建造与埃菲尔本人的专业经验密切相关。埃菲尔铁塔最早从事桥梁设计和施工。 1860年，他完成了当时著名的法国波尔多大桥工程，在横跨吉伦特河的六个桥墩上架设了500米长的钢构件。这个庞大的项目使埃菲尔铁塔在整个工程界享有盛誉。 1867年至1869年，他在法国南部又完成了四座桥梁的建造。在最著名的苏乌尔河高架桥上，他通过两座59米高的铁塔从山谷支撑起整个桥梁结构，也就是后来的埃菲尔铁塔。设计奠定了基础。 1877年在葡萄牙修建横跨杜罗河的玛丽亚铁路桥时，埃菲尔采用了双铰拱桥技术和当时最新的超静定结构，既节省了材料，又使结构更加美观。
除了四个腿是由钢筋混凝土制成外，埃菲尔铁塔的其余部分完全由钢制成。该项目共有1500多根巨型预制梁、250万颗铆钉和12000个铸钢件，由250名工人历时17个月安装完毕。施工期间共钻了700万个孔。
古斯塔夫·埃菲尔
埃菲尔铁塔实现了两项突破。一是钢材材料成功应用于建筑主体结构，并在构件制造工艺和装配工艺上进行技术创新。在规划阶段，埃菲尔带领40多名建筑师和工程师设计并完成了5,329张图纸，以描述将要使用的18,038个组件图。施工阶段，采用新工艺，在工厂车间完成构件的预制和加工，然后将构件运输到施工现场进行快速组装。铆钉孔的公差为 0.1 毫米，可供 20 个铆接团队每天组装 1,650 个铆钉。在这里，一切都被提前精确计算，包括每个部件的体积和每个孔的大小，甚至安装所需的所有临时支撑的性能和位置，以便工人能够以最舒适的姿势和最舒服的方式工作位置。在安全的位置工作。塔内各部件重量控制在3吨以内，使得小型起重机得以广泛使用。
其次，结构设计完美解决了建筑的自重和风荷载问题，从而突破了人类建筑史上的新高度。塔身采用空心网状钢架，大大减轻了塔身重量，也化解了一定的风荷载。美国肯特州立大学的约瑟夫·加兰在其《埃菲尔铁塔的形式》一文中提到，“埃菲尔铁塔独特的形状源于基本的力学思想，其设计原则是允许最大的倾覆力矩产生”。风荷载与塔本身的重量成正比。产生的力矩是平衡的……”为了实现这种平衡，埃菲尔“弯曲了塔柱，使从同一高度的每个点绘制的切线相交。一点，并且该点正好是塔体上切点上方的合成风荷载的作用线。因此，通过计算确定的塔柱曲线可以提供最有效的抗风支撑，桥塔实际自重产生的竖向力与最大风荷载产生的水平力的合力沿桥塔上每层楼。理想的塔。完美的工程设计使埃菲尔铁塔始终稳定。
塔的一些参数
1889年3月31日，这座钢结构塔竣工。这是一个建筑奇迹，如此壮观，赢得了许多最初批评家的钦佩。时任总理皮埃尔·蒂拉德是最初的反对者之一，但该项目完成后，他授予埃菲尔铁塔荣誉军团勋章；莫泊桑最初嚷嚷着要在铁塔竣工后离开巴黎，但当铁塔真正竣工时，他却成了最常来这里吃饭喝茶的人，并用他独特的“摩式幽默”解释道：谁让这唯一的巴黎哪里看不到断塔？
生存——不幸中的幸事
埃菲尔铁塔建成后，多次面临被拆除的命运。根据埃菲尔铁塔与法国政府签署的最初合同，铁塔将于1909年拆除，即竣工20年后。为了拯救铁塔，埃菲尔开始提前行动。为了体现铁塔的实用性，他在塔上建造了自己的实验室，并进行了5000多次实验。 1903年，一名法国军官在塔上安装了无线电设备，成功与其他国家建立了无线电联系。信号最远可以传输到北美。这也帮助该塔逃过一劫钢结构铆钉连接，避免被拆除。
塔顶的天线在战争中发挥了重要作用
第一次世界大战期间，塔上的无线电用于军事监听，帮助法军及时了解敌人的动向。二战爆发后，德军于1940年攻占巴黎，为了阻止希特勒登塔，法国人提前摧毁了塔楼的电梯。 1944年德军撤离巴黎前，希特勒下令炸毁该塔，但巴黎的德军最高指挥官没有执行命令，该塔再次逃脱了毁灭之灾。
地标——时代的象征
埃菲尔铁塔开创了建筑的新时代。过去，当砌体和土木工程为主要结构材料时，结构设计的要求主要是静力，对结构强度、刚度和稳定性的要求不高。因此，以前的建筑物在高度和复杂性方面受到限制。埃菲尔铁塔创造性地将古代结构设计与现代力学结合起来，设计出一种新的当代结构。可以说，埃菲尔铁塔是第一个真正的现代建筑杰作，并带来了技术飞跃。塔体所有部件均采用统一生产编号生产钢结构铆钉连接，一次组装。科学的设计、精确的计算、精湛的工艺，在当时的建筑界达到了前所未有的高峰。塔的位置、形状和大小也足以代表时代的巨大进步。
塔纪念币
从社会进步的角度来看，埃菲尔铁塔也具有重要意义。它象征着法国工业革命的伟大成就和现代化带来的远大抱负。正是法国人民对现代主义的拥抱，极大增强了法国人民的民族自信心和自豪感，极大激发了法国社会复兴的愿望。和行动，在人类工业文明史上留下了绚丽多彩的篇章，成为世界工业文明记忆的象征。
埃菲尔铁塔一直激发人们对艺术和文化的思考。人与塔的关系甚至引发某种哲学思辨。例如，法国哲学家罗兰·巴特从塔楼诠释了结构主义思想。他这样描述这座塔：当我们看它时，它是一个物体。当我们想象它时，它是一个象征；当我们想象它时，它是一个符号。当我们参观埃菲尔铁塔时，它变成了一种凝视，从而构建了作为其凝视对象的巴黎，在其脚下既伸展又聚集。反过来，诸如此类的哲学思想反作用于科学、文化和艺术，重新影响科学探索、技术创新和艺术追求。
罗伯特·德劳内 (Robert Delaunay) 的埃菲尔铁塔
如今，埃菲尔铁塔早已成为一种全球语言。我们可以在各种物品中找到埃菲尔铁塔的影子——纪念品、模型、小说、电影。这种钢结构建筑已成为属于全人类的财富，将继续存在于人们的物质和精神世界中。
参考：
[1]李志远.高科技流派的审美变迁——从埃菲尔铁塔到苹果新总部大楼[J].建筑材料与装饰，2020（03）：88-89。
[2] 周鼎.埃菲尔铁塔的奇迹是如何诞生的：昔日的“巴黎之耻”[J].家族企业，2020（09）：19-21。
[3] 王济民.城市地标的文化功能与治理效能——以埃菲尔铁塔为例[J].治理研究，2019，35(04)：61-70。
[4] 夏铸久.建筑批评与建筑史的个案研究——埃菲尔铁塔[J].世界建筑，2014（08）：20-26。
[5] 李峰.艾菲尔铁塔的启示——公共艺术“公共性”的再探索[J].天津美术学院学报，2013（02）：41-42。
[6] 罗芬.标志性建筑带来的思考——以埃菲尔铁塔为例[J].乙海，2012(10)：125-126。
[7] 高玉辰，韩青，李鑫，高大山。从埃菲尔铁塔现象看建筑、科学与艺术的关系[J].建筑学报，2010（S2）：176-179。
[8]吴继科.埃菲尔铁塔与巴黎埃菲尔铁塔[J].力学与实践, 2010, 32(02): 144-146.
[9] 亨丽埃特·斯坦纳，克里斯汀·维尔。高耸的隐形：埃菲尔铁塔和世贸中心一号大楼的文化理论解读。 2019，25(4)：407-416。
[10] 匿名。埃菲尔铁塔重新粉刷可以恢复旧色。 2018，35(4)。
（本文分布图来源于网络，如有疑问请联系钢结构博物馆）
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