拱結構是一種特殊的建築結構,主要特點是能夠承受軸向壓力,同時在兩端產生水平推力以維持平衡。
在豎向荷載作用下,拱結構不僅產生豎向反力,還會產生水平推力,這使得拱內產生軸向壓力,從而可以充分利用主拱截面材料的抗壓強度。這種結構能夠在不需要大量支撐的情況下跨越較大的距離,因此在古代被廣泛用於建造橋樑和大型建築。
拱結構的優點包括能夠節省材料、提高結構剛度、增大跨度,並有效利用抗壓性能好的材料,如磚、石、砌塊和混凝土。此外,拱結構在美學上也具有優勢,常被認爲是一種優雅和吸引人的建築形式。
拱結構的類型包括三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱,其中後兩種類型在工程中應用較多。爲了保證拱的穩定性,通常需要設置橫向和縱向支撐系統。拱結構廣泛應用於建築和橋樑中,特別是在體育館、展覽館等大跨度建築中。