
【機】 segmental arch
arc; arch; bow-shaped; lune
【醫】 arch contour
arch; hump up; surround
【機】 arcade arch; arch
弓形拱(Bow-shaped Arch)是一種具有弧形承重結構的建築構件,其幾何形态呈現對稱的曲線輪廓,形似拉開的弓。該術語在漢英對照建築術語中可譯為"segmental arch"或"compound bow arch",具體應用需結合語境。
從建築力學角度分析,弓形拱通過将垂直荷載轉化為側向推力,實現力的有效傳遞。其核心參數包含矢高($h$)、跨度($L$)和拱厚($t$),三者的比例關系可通過公式表達為: $$ h = frac{L}{n} $$ 其中$n$為經驗系數,取值區間通常為5-10,根據《中國土木工程術語标準》推薦值計算。
曆史上,該結構最早可追溯至隋代趙州橋的敞肩拱設計,現存最完整的宋代建築典範《營造法式》詳細記載了"卷輂法"等施工工藝。現代工程應用中,清華大學土木工程系在《空間網格結構技術規程》中規範了鋼制弓形拱的節點構造要求。
英國建築史學家John Fitchen在《Building Construction Before Mechanization》中指出,segmental arch的優化曲率能有效降低拱腳水平推力達30%-40%。這一力學特性使其在鐵路橋梁和大跨度廠房建設中具有顯著優勢。
“弓形拱”是指呈弓形弧線結構的建築構件或橋梁形态,常見于中國古代建築和橋梁設計中。以下從不同維度詳細解釋:
結構形态
弓形拱指具有弓形曲線的承重結構,其弧度類似拉開的弓弦,與半圓形拱(如羅馬式圓拱)形成對比。這種結構在橋梁中可兼顧通行與防洪需求,例如《清明上河圖》中的木拱橋,橋上行車、橋下行船,體現了實用性。
曆史應用
在中國古代建築中,鬥栱體系中的“栱”即呈現弓形,是立柱與橫梁間的承重部件,如瓜栱、萬栱等,通過多層疊加形成支撐結構。
力學優勢
弓形拱通過分散壓力增強承載力,適用于跨度較大的場景。例如山區圓拱橋以防洪為主,而弓形拱橋更注重車船通行。
建築案例
弓形拱不僅體現古代工匠的力學智慧,還承載文化象征。例如“拱衛”“拱北”等詞彙衍生自拱形結構,寓意環繞與尊崇。
弓形拱是中國傳統建築技術的典型代表,兼具功能性與藝術性。如需進一步了解具體案例或結構細節,可查閱橋梁史或古建築研究文獻。
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