拱形桥百年不倒，它的原理是什么

受力好，节省建筑材料.具有水平推力的结构。

在竖直荷载作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且有水平反力；由于水平反力的作用，拱的弯距大大减小。如在均布荷载q作用下，简支梁的跨中弯矩为1/8*q*L*L，而拱轴为抛物线的三角拱的任何截面弯矩均为零。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯距、剪力都较小，故拱的跨越能力比梁大的多。这也是为什么以前拱桥比较多的原因。

拱式桥：

主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。

优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。

缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。

1从宏观受力的角度分析,拱桥最大的特点是其构件主要是受压，而直桥形式应该是这样几种结构：梁桥、悬锁桥（吊桥）、斜拉桥，斜拉桥，梁桥的受力主要是跨中弯矩，悬锁桥（吊桥）主要是受拉。

通过比较，可以得出拱形桥是最实用的桥。

梁桥是车子到哪哪里就受压，拱桥是周围的都在受力，悬索桥除了自身以外还有绳索的力，所以，拱桥是受力最合理的桥梁，同时加工建筑材料造价低，但只抗压不抗拉，合理的拱桥拱圈结构只受压力不受拉力，加工建筑材料能够发挥最大的力学性能，桥上荷载通过拱圈传递推力给拱座，拱座一般为大体积重力式结构承受拱圈传递的推力

【桥梁从建筑材料角度来看，最主要是石材和木材，木材在强度和耐久性上远不及石材，石材的受压能力大大强于其受拉受弯能力。】

2桥梁从建筑材料角度分析

拱桥:利用石材的受压，可以通过一块一块的小石块挤压形成较大跨径,受力合理,适用广泛。 梁桥:受弯拉，简单说只能用厚重的条石搭在桥墩上实现，所以跨径小，浪费材料，也不便施工，而且桥下过水面积小不便通航和泻洪。 悬锁桥（吊桥）受拉，自重轻，跨径大，稳定性差,一般由铁链、藤锁类等材料建造，受材料地域和耐久性以及地质条件限制应用不是很广泛。

3从微观受力角度分析：

拱形桥是半圆凸弧，顶端F合=G-F压（即向心力），Vmax=根号GR ,到达顶端时，向心力全部由重力充当，根据圆周运动公式可得出以下结论：

车辆行人上桥到下桥过程中

1.线速度V=s/t=2πR/T

始终不变

2向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R

始终不变

3对桥的压力比平地时要小

F合=G-N

所以N=G-F合〈G （F合=mg-ma）

综上所述，拱形桥在多方面比其他桥梁更普遍，更实用。

由于汽车经过一个弧形的时候,需要有一个向心力F,它是由重力Mg和支承力N合成的.

在拱形桥：F=Mg-N ∴ N=Mg-F

在凹形桥：F=N-Mg ∴ N=F-Mg

由上述两个式子可见,拱形桥的N较小,N是桥对汽车的支承力,其大小等于汽车对桥的压力.所以拱形桥对桥的结构强度设计上有利.

拱肩上有敞开的（如大拱上加小拱，现称空腹拱）和不敞开的（现称实腹拱）。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形，可说应有尽有。

孔数上有单孔与多孔，多孔以奇数为多，偶数较少，多孔拱桥，如果当某孔主拱受荷时，能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去，这样的拱桥称为连续拱桥，简称连拱。

2、弧形桥符合力学原理，拱形桥会把重力分解一部分为水平的力，使桥的承载能力大大提高，在竖直荷载作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且有水平反力；由于水平反力的作用，拱的弯距大大减小。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯距、剪力都较小，故拱的跨越能力比梁大的多。

3、而且还具有用料省、施工方便，经久耐用等优点。所以现在被广泛用于各种大大小小的桥梁建筑中。