同样地，在认识拱结构之前，我们先做一个拱结构的实验：找一个废弃的钢卷尺，取一截钢带，从两端按压钢带，使其中部鼓起，用积木压住钢带两端使其稳固，就形成了一个简单的拱结构。由于这段钢带的刚度和自重都非常小，如果用这截钢带做成跨度相似的梁结构，它几乎不会有什么承载能力。用几根手指均匀按压我们刚才做的拱结构钢带，会发现它能够承受一些荷载。可见，与梁结构相比，拱结构的承载能力更强，这是拱结构的一个特点。继续研究这一结构，你会发现拱结构具有另外两个特点：容易失去稳定性、对两端支点有较大的推力。

拱结构以承受压力为主，建桥材料容易获取，材料的抗压能力发挥得比较充分，经济性能好。不过，拱结构的表面陡峭，不利于通行，需要在拱上修建立柱或拱腹来支承平坦的桥面，或者用吊索系住桥面并悬挂在拱结构上。拱结构的跨越能力适中，目前一般认为跨度在600 m以下的桥梁采用拱结构是比较合理的。我国的桥梁中，拱桥占比约8%。拱结构的外形与彩虹相似，深受人们喜爱。

拱桥也具有悠久的历史和丰富的实例。根据拱轴线形状不同，拱结构还可细分为圆弧拱、椭圆弧拱、抛物线拱和悬链线拱等。拱肋的横截面也为曲面时称为双曲拱结构，这种结构类似于自行车挡泥板的形式。根据桥面与拱肋的相对位置关系，拱结构还可分为下承式、中承式和上承式拱结构，其中，上承式拱结构的桥面位于拱肋之上，下承式拱结构的桥面位于拱肋之下，中承式拱结构的桥面位于拱肋中间。上承式拱根据拱上建筑结构形式，可分为空腹拱和实腹拱。下承式拱桥可在主梁内布置拉杆来平衡两端拱脚处的巨大推力，形成无推力的系杆拱结构。结构体系中可以发生相对转动的部位称为铰，按照拱肋上铰的数量，拱结构还可分为无铰拱、独铰拱、双铰拱和三铰拱，其中无铰拱在我国最为常见。根据拱肋材料和构造形式的不同，拱桥还常分为石拱桥、木拱桥、钢拱桥、混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥、钢桁拱桥、钢箱拱桥等细类。拱桥分类如表1-2-2所示，部分拱桥实例如图1-2-2所示。

表1-2-2　拱桥分类(www.daowen.com)

■图1-2-2　拱桥

小贴士：拱肋

拱肋是拱桥上部结构中的曲线形的主要承重构件。