拱形屋頂構造作為一種經(jīng)典建筑類型，憑著獨特的力學性能和原材料合理性，在當代工程建設領域中展示出顯著的優(yōu)點。與傳統(tǒng)鋼結(jié)構屋頂對比，拱形結(jié)構可以通過合理的承受力分派，大幅降低原材料使用量，減少造價成本，同時保證的承載能力和可靠性。這些結(jié)構類型的優(yōu)勢源于其悠久歷史積累與現(xiàn)代工程設計的完美結(jié)合。

拱形結(jié)構的歷史可以追溯到幾千年前，古羅馬人修建的萬神殿和拱券技術性至今仍然令人嘆服。這樣的設計的關鍵基本原理取決于根據(jù)弧型設計將垂直荷載轉(zhuǎn)化成沿拱身傳達的拉伸應力，進而充分運用原材料的抗壓特性。當代水利學研究發(fā)現(xiàn)，拱形屋頂?shù)闹С蟹椒ㄅc傳統(tǒng)混凝土框架擁有不同之處。在同樣跨距環(huán)境下，拱形結(jié)構內(nèi)部結(jié)構關鍵產(chǎn)生壓力，而鋼結(jié)構梁則承擔應力。因為建筑鋼材的抗壓強度遠遠高于抗拉強度，弧形設計方案可以更加有效地利用材料的性能，完成"用其所長"效果。

從結(jié)構使用量角度而言，拱形屋頂?shù)墓?jié)約實際效果十分明顯。以跨距30米廠房為例子，使用傳統(tǒng)鋼管桁架構造一般會消耗約45-50KG/平方米建筑鋼材，而使用山核桃拱形結(jié)構只需25-30KG/平米，原材料節(jié)約力度高至40%之上。這類節(jié)約主要來源于三個方面：，拱形結(jié)構規(guī)避了傳統(tǒng)式鋼架結(jié)構中的大量受彎構件；次之，持續(xù)的總體斜面防止了連接點連接處的材料浪費；終，改善的溫度分布促使預制構件橫截面能夠大幅度減少。

在工效層面，拱形屋頂一樣具有獨特優(yōu)勢。當代預制裝配技術性促使弧形預制構件能夠在工地大批量生產(chǎn)，當場僅需進行相應的組裝工作。更值得一提的是，拱形屋頂一般采用集成設計，促使不同項目間可以共享模具和生產(chǎn)工藝流程，進一步攤低了原材料成本。

抗震能力是拱形屋頂?shù)牧硪淮箝W光點。因為拱形結(jié)構具有較強的整體性和柔韌度，在地震力下可以通過彎曲合理損耗動能。