拱結構

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　　拱結構是指桿軸為曲線且在豎向荷載作用下能產生水平推力的結構。

　　拱結構比桁架結構具有更大的力學特點，因為桁架結構從整體來看畢竟還相當一個受彎構件(弦桿承受彎矩，腹桿承受剪力)，而拱結構的受力狀態發生了與梁結構根本不同的受力改變。梁結構是受彎為主，拱結構已根本不是受彎了。懸梁和拱受力分析如圖1所示和圖2所示。

　　所以懸梁用鋼去做，正好利用和發揮鋼材受拉的有利性能。拱用抗壓性能較好的材料(如磚石、鋼筋混凝土)，正好利用和發揮材料的抗壓有利性能。拱結構是使構件擺脫彎曲變形的一種突破性發展，因此，拱結構比桁架結構的力學性能優點更加顯著，而且，它為抗壓性能好的材料提供了一種理想的結構形式。不過，拱結構的支座(拱腳)會產生水平推力，如圖2所示，跨度大時這個推力也大，要對付這個推力將是一樁麻煩又耗費材料的事。由於拱結構的這個缺點，故在實際工程應用上，桁架還是比拱用得更普遍。

　　按力學結構分有三鉸拱、兩鉸拱、無鉸拱。如下圖所示。

　　按建築外形分有半圓拱、拋物線拱。拱軸形式的選擇，必鬚根據建築的要求與結構的合理性相結合來考慮。從結構的角度來說，合理的拱軸，是應該使拱在載荷作用下處於無彎矩狀態。由於結構承受的載荷是多種多樣的，實際很難找出一條絕對合理的拱軸來適應各種載荷，故只能根據主要載荷來確定合理的拱軸。使拱身能儘量減少彎矩，主要承受軸力，就是拱的合理軸線。

　　隨著建築功能的多方面發展，單一的結構形式、傳統的結構造型，已不能滿足要求，因而產生了幾種結構形式的組合，希望大家亦能有所瞭解。