实际上，拱是人类历史上最重要的建筑发明之一，这都要归功于罗马人将它广泛地应用。

罗马拱是罗马建筑的基本元素，并且同时也广泛地应用在了世界各地的建筑中。罗马拱使得古罗马人建造体量更大的建筑，更长的道路和更好的高架渠。可以说，罗马拱是现代建筑的先祖。

拱是一种巧妙建筑形式，因为在拱结构中每一个结构构件都几乎只承受压力。使得许多材料的特性得到了充分的利用，比如石头和素混凝土。我们都知道素混凝土不能承担拉力，所以现代的建筑中，混凝土和钢筋搭配使用，使钢筋受拉力，混凝土承担压力。但是古罗马人并不能使用钢筋混凝土材料。随着拱结构中，拱的半径的增加，它更接近于一个梁的受力特性，因此，随着拱半径的增加，拉力开始在拱的下部产生，所以拱的半径不能过大。

拱将压力传向下和向两侧，在正下方创造出一个牢固的走廊，可以支撑整体沉重的结构。由于力是向下和向两侧传递的，在拱的两侧一般有墙或其他结构来承受拱传递的力。

拱最重要的部分是在拱最上方的楔形石头。它是在建造拱时最后一块被放置的石头，并且它锁住了其他的石头，使得它们都在拱形中的相应位置固定。这块中心的石头几乎不受压力，但是它是将力向下和向两侧传递的关键构件。

最先应用拱结构的国家有：美索不达米亚，希腊，波斯和古意大利。虽然这些国家的文化中有拱元素，他们却很少应用，只在一些地下的隧道和排水系统中用到。在这些地方，由周围土壤提供天然的的阻力和支撑。

任何一个拱的最大承载力实际上就是一个材料的剪切破坏点。所以花岗岩比砂子更适合用于拱结构。一个合理设计和建造的石拱结构甚至不需要用砂浆去粘合，因为由压力产生的摩擦力可以保证整个拱结构的稳定。

一个拱结构的最大承载力远远超过了一个结构可能承受的荷载，所以我们可以看到自然界中存在的拱结构在经历几百年甚至上千年后仍然坚固不倒。

拱结构坚固稳定的另一个原因是所使用的材料。罗马拱一般采用石头建造，拱结构倒塌的原因，往往是这些石头在恶劣的环境下被风化而失去了承载力。而岩石抗腐蚀和风化的能力是远远高于混凝土结构的，因此也比混凝土结构更稳定。

古罗马人也使用混凝土来建造拱结构，比如罗马圆形竞技场。罗马的万神庙是目前世界上最大的无筋混凝土穹顶结构，同时也是人们认为古罗马人可以建造出的最大的拱结构。这些混凝土比现代的建筑中所使用的混凝土更耐腐蚀，原因是古罗马人使用的混凝土中火山灰的含量远远高于现代混凝土。

通过使用稳定的拱结构和材料，罗马拱建筑几乎都完整地保存到了现在。

罗马拱也对现代建筑产生了很大的影响，许多世界知名的建筑中都可以找到拱的元素。例如伦敦国家历史博物馆，伦敦圣保罗大教堂，加利福尼亚州国会大厦，柏林国会大厦等等。

伦敦国家历史博物馆

伦敦圣保罗大教堂

加利福尼亚州国会大厦

柏林国会大厦

比萨斜塔

巴黎万神殿

参考资料：

The impressive Engineering of the Roman Arch: https://www.youtube.com/watch?v=HBuy176w9wY

21 Famous Buildings and Monuments Influenced by Roman Architecture:https://interestingengineering.com/21-famous-buildings-and-monuments-influenced-by-roman-architecture