历史上的穹顶大都是半球形,断面上看,切点正好落在柱或承重墙上。这样,当荷载(风,雨,雪等)加上时,就有顺着弧度分解和疏导到切点,垂直向下。理论上来讲,水平推力还是存在的,或许和摩擦力抵消,或可忽略不计,或许用其他形式分解它。
而材料的刚性确保了穹顶在荷载下不变形,不碎裂和有效地疏导荷载。这正是穹顶能创造大跨度空间的奥秘,相比希腊神庙的“柱林”小空间,穹顶让无柱大空间成为可能。
现代穹顶多采用椭圆形断面,通常由三个半径组成:中间大半径、过渡中半径、最下端小半径,小半径切点依然落在柱子或承重墙上。椭圆形穹顶能降低高度,视觉上更优雅,但对材料刚性要求更高。原理仍是通过弧形将荷载分解并传递到切点,垂直力由墙体承受,水平推力则需墙体或拉环抵消。至于哪种半径组合最优,恐怕要请教结构工程师了。好像星坛的C座(cxyz)是这方面的行家,若能来指点一二,那就再好不过了!
抱歉回复晚了,今天才看到!希望上面的一点拙见能被唐兄理解,不吝赐教!