多年来，波纹金属板被证明是耐久性的、经济性的和通用性的工程料。用波纹金属板制造的柔性拱形结构在用于公路、铁路、机场、市政程、区域改造、工业园、防洪和环保工程、水污染治理项目以及许多其工程项目中的涵洞、雨水通道、地下排水管道、泄水管道、地下通道、输管道和工作隧道等的建设中发挥着很重要的作用。

对于埋入式波纹金属板拱形结构，主要的设计挑战之一一是， 相对薄的金属板壳体要在其外周承受较大的负荷如侧向土壤压力、地下水压、上覆盖层压力，以及其它作用在该结构上的动态或静态负荷。这种结构承受周向载荷的能力，除了是周围土壤强度的函数外，还直接同波纹轮廓和金属板壳体的厚度有关。尽管均匀分布的周向载荷如土壤压力和水压力一般在安装好的该结构中不会导致失稳，但该结构对非均匀或局部载荷，如在回填料过程中的非均匀的土壤压力分布或者由车辆交通导致的施加在安装好的该结构上的动态载荷，会更加敏感。在该拱形结构土料回填过程中，非均匀土壤压力分布导致该结构变形或出现载荷峰值，使该结构的最终形状不同于期望的理想形状.另一方面，在该结构上部的动态载荷产生能导致该结构顶部断裂的局部载荷状态。

施加在拱形结构上方的局部垂直载荷如动态车辆载荷会在该结构中产生弯曲应力和轴向应力。因顶部向下变形而导致弯曲应力，从而在该结构的拱顶部分产生正弯矩，并在该结构的斜脊部分产生负弯矩。轴向应力是由沿该拱形结构横截面纤维方向作用的动态载荷的个分量导致的压缩应力。在埋入式金属拱形结构设计中，在一特定垂直载荷作用下，弯曲应力与轴向应力的比率随上覆盖层的厚度而变化。上覆盖层越厚，则垂直载荷抵达拱形结构时越分散，使该结构承受更小的弯曲应力。因此，在厚的覆盖层下面的拱形结构中的应力主要是轴向应力。

波纹金属板在弯曲作用下比在轴向压缩作用下更易断裂。现有技术的波纹金属拱形结构设计通过增加上覆盖层的厚度来处理由动态载荷产生的弯曲应力，这样可把局部动态载荷分配到上覆盖层整个厚度中和拱形的较大表面上，从而使作用在拱形上的弯曲应力最小化，大部分载荷转化为轴向力。可是，很明显，随上覆盖层厚度的增加，在该结构上的土壤压力增加，于是需要更高强度的金属板。需要厚的上覆盖层，也产生严重的设计局限，如在拱形结构下方围成的空间大小或该结构上方路面引道的角度的限制。在上覆盖层厚度受限制而且较薄的情况下，传统解央动态载荷方法，是在路面下方附近或紧邻处且在浅回填土区域上方布置一个通常由强化混凝土制造的细长的应力缓冲厚板。这个细长厚板作为一个载荷分散装置，使得局部车辆载荷分散在金属拱形表面上的一个较大区域上.应力缓冲厚板的问题在于需要现场制作，这就涉及附加的制作时间和大量的劳动力和原材料的花费。而且，在没有混凝土的区域，这不是一个可行的选择。