抛物线拱(parabolic arch)是几何学术语,指工程建筑上常用的一种拱形,例如桥拱,它的拱轴线比较理想的是采用
悬链线y=a(ex/a+e-x/a)/2,抛物线只是它的一种近似曲线。
所谓抛物线拱,就是由
抛物线弧构成的拱,如图1所示,其中抛物线弧两端点间的水平长度称为抛物线拱的跨度,常用 表示;抛物线弧的垂直高度称为抛物线拱的矢高,常用f表示。由于抛物线拱具有力学性能好、省材料等优点,所以广泛地应用于土木工程中,如抛物线拱屋盖(或屋架)、抛物线拱桥等。下面先来建立跨度为l、矢高为f的抛物线拱的方程;再举个例子说明它的应用。
当把抛物线拱放到坐标系中,如图1(a)所示的情况时,易知点A的坐标为 ,点B的坐标为 。因为该抛物线的顶点在原点、对称轴为y轴,所以应设该
抛物线方程为
由于点A 在
抛物线上,其坐标必满足(1),把它代人(1),解得 ,把这个值代入(1),就得图示坐标系下抛物线拱的方程为
当把抛物线拱放到坐标系中,如图1(b)所示时,易知点O、A、B的坐标分别为 。因为该抛物线的对称轴平行于y轴, 所以应设该
抛物线方程为
y=ax2+bx+c(其中a、b、c为待定常数). (3)