殼體具有三大功能,即強(qiáng)度大、剛度大和板架合一,這是由于殼能雙向直接傳力、具有極大空間剛度和屋面與承重合一的面系結(jié)構(gòu).
(一)拱
東西方古國,很早就產(chǎn)生了拱結(jié)構(gòu).如：中國的弧拱、古埃及、希臘的券拱；古羅馬的半圓拱；拜占庭的帆拱；羅馬建筑的肋形拱；哥特建筑的尖拱等.
現(xiàn)代的拱結(jié)構(gòu)多采用圓弧拱或拋物線拱,其所采用的材料相當(dāng)廣泛,可用磚、石、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土,也有采用木材和鋼材的.拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍很廣；最初用于橋梁,在建筑中,拱主要用于屋蓋、或跨門窗洞口,有時(shí)也用作樓蓋、承托圍墻或地下溝道頂蓋.
拱所承受的荷載不同,其壓力曲線的線形也不相同,一般按恒載下壓力曲線確定；在活載作用下,拱內(nèi)力可能產(chǎn)生彎矩,這時(shí)鉸的設(shè)置就會(huì)影響拱內(nèi)彎矩的分布狀況.與剛架相仿,只有地基良好或兩側(cè)拱肢處有穩(wěn)定邊跨結(jié)構(gòu)時(shí)才采用無鉸拱,這種拱很少用于房屋建筑.雙鉸拱應(yīng)用較多,為適應(yīng)軟弱地基上支座沉降差及拱拉桿變形,最好采用靜定結(jié)構(gòu)的三鉸拱,如西安秦俑博物館展覽廳,由于地基為Ⅰ-Ⅱ級濕陷性土而采用67m跨的三鉸拱.
拱身可分為兩大類,即梁式拱和板式拱.
粱式拱有兩種：
(1)肋形拱；
(2)格構(gòu)式拱.
2．板式拱有六種：
(1)筒拱；
(2)凹波拱；
(3)凸波拱；
(4)雙波拱；
(5)折板拱；
(6)箱形拱.
拱以曲桿抗衡并傳遞外力給支座,故鉸支座不僅承受豎向力,并有相當(dāng)大的水平向外的拱腳推力,其合力就位于拱軸曲線在支座點(diǎn)的切線方向上.拱腳有推力是其主要力學(xué)特征之一,矢高f越小,推力越大.一次超靜定的雙鉸拱,支座的垂直或水平位移均會(huì)引起內(nèi)力變化,對支座在推力作用下無變位的要求就更嚴(yán)格.由此可見,為了使拱保持正常工作,務(wù)必確保其支座能承受住推力而不位移,故拱腳推力的結(jié)構(gòu)處理,是拱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中心問題.
3．一般,抵抗推力結(jié)構(gòu)的處理方案,有下列幾種：
(1)推力由拉桿直接承擔(dān)；
(2)推力由水平結(jié)構(gòu)承擔(dān).