
【机】 arched beam
arch; hump up; surround
【机】 arcade arch; arch
appear; body; compare; entity; form; look; shape
【医】 appearance; morpho-; shape
bridge; girder; roof beam
【机】 beam; girder
拱形梁(arch beam)是建筑结构中兼具拱与梁双重力学特性的承重构件。根据中国建筑工业出版社《建筑结构设计术语标准》(GB/T 50083-2021),其定义为"轴线呈曲线形,主要通过轴向压力传递荷载的弯曲构件" 。美国土木工程师学会(ASCE)Structural Engineering Institute 将其解释为"通过几何曲率产生水平推力以平衡荷载的弯曲体系" 。
从结构力学角度分析,拱形梁遵循以下应力分布公式: $$ sigma = frac{My}{I} + frac{P}{A} $$ 其中$sigma$为截面应力,$M$为弯矩,$y$为截面高度方向坐标,$I$为截面惯性矩,$P$为轴向压力,$A$为截面积。这种组合受力模式使其比直梁具有更大的跨越能力,古罗马万神殿的混凝土拱顶(直径43米)即是经典案例 。
在当代工程中,拱形梁广泛应用于桥梁工程(如悉尼港湾大桥)、体育场馆(国家体育场"鸟巢")和航站楼建筑(北京大兴机场)。清华大学土木工程系实验数据显示,合理设计的钢拱梁结构可提升30%的荷载效率 。
拱形梁是一种以弧形结构为核心承重构件的梁,其定义和特点可综合以下内容解释:
拱形梁通过弧形或抛物线形状分散荷载,常见于桥梁、屋顶等大跨度结构。其核心特征是垂直方向存在弧度,需通过剖面图或立面图才能清晰标注标高差,与水平方向的弧形梁形成区别。
主要用于大跨度建筑,如:
特征 | 拱形梁 | 弧形梁 |
---|---|---|
弧度方向 | 垂直方向(上下) | 水平方向 |
图纸表达 | 需剖面/立面图 | 平面图即可显示 |
主要受力 | 轴向压力为主 | 可能承受弯矩 |
典型应用 | 桥梁、大跨度屋顶 | 装饰性建筑构件 |
(依据整理)
更多专业定义可参考建筑结构设计规范或《材料力学》相关章节。
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