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arch
简介
杆轴为平面曲线且在竖向荷载作用下能产生水
平推力的结构。其主要特点是，截面以承受轴向压
力为主，能充分发挥砖、石、混凝土等抗压性能好的
建筑材料的作用，刚度大，能跨越较大空间，外形美
观等。拱是我国桥梁工程中具有悠久历史的结构形
式之一，房屋建筑中也常用它作为承重构件。其计
算简图多取成平面杆件结构。按其所含铰的个数可
分为三铰拱、两铰拱和无铰拱;按拱轴形状可分为圆
弧拱、抛物线拱和悬链线拱;按其截面特征可分为实
体拱、箱形拱和桁架拱(拱式桁架);按两支座是否在
同一水平线上可分为平拱、斜拱等。有时在拱的两
支座铰之间联以水平拉杆，此拉杆的拉力即代替了
支座推力的作用(见拉杆拱)。在拱的受力分析中，
除荷载外，矢跨比和拱轴形状是影响其内力分布的
两个重要因素。其最理想的设计是寻求一条合理拱
轴。三铰拱的计算可用数解法(利用静力平衡条件
计算其反力和内力)或图解法(根据图解静力学原理
通过几何作图来确定其反力和内力)，两铰拱和无铰
拱的计算常利用力法和矩阵位移法。因拱常以受压
为主，在拱桥等设计中通常应进行稳定性分析。拱
各部位的名称如图示，图中l为拱的跨度，f为拱的
矢高。
