6 關於薄膜、纜索、與拱結構系統之敘述，下列何者錯誤？
(A)此三者皆屬於型抗結構系統
(B)此三者皆適合使用於有大跨度空間需求的場合
(C)薄膜結構系統的設計原則是使其表面（在兩個互相垂直方向）形成兩個方向相反的拋物線
(D)在只考慮自重的情況下，拱結構的形狀如果呈完整半圓，其材料使用效率最佳

設計拱形結構時，最理想的狀況是讓拱只承受純壓力（不是純油壓），不產生彎矩，這樣材料的使用效率才能達到最高。

這種理想拱形的來源，其實可以從「吊索」的行為來理解。

為什麼「倒轉吊索」會是最好的拱形？

當一條吊索（如電纜或繩子）懸吊著特定荷載時，它會自然形成一條曲線。這條曲線正好代表荷載下內部拉力的傳遞路徑，也就是所謂的「力線」或稱為「壓力線」。

如果，將這條曲線上下顛倒，就成為一個在相同荷載下的理想拱形，因為：

• ✅ 所有內力變成純壓力（沒有彎矩或拉力）
• ✅ 拱內不需要承受不必要的力，因此材料不浪費
• ✅ 這種形狀被稱為「力隨形走」（不是形隨機能喔）

理想拱形達成材料效率的條件

1. 拱形與壓力線一致：受力與幾何完全相符。
2. 荷載穩定且已知：例如均勻自重或已知的集中荷載。
3. 不受側向力干擾：例如風、地震會使壓力線偏移。
4. 使用抗壓材料：如石材、磚、未加鋼筋的混凝土等。

言而總之

「任何受拉吊索的形狀，倒轉之後就是對應荷載下最理想的拱形，能達到純壓、無彎矩，是材料使用效率最高的狀態。」

這也是高第在聖家堂設計中用到的原理：這位西班牙建築大師用吊索模型找出理想拱形，讓建築既美觀又結構穩定。這種觀念讓我們學會，力與形狀之間的關係，正是結構設計的核心之一。