非对称设置缓和曲线的平曲线切线长计算公式
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缓和曲线知识与计算公式一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间,由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形 , 是道路平面线形要素之一。
1 .缓和曲线的作用1 )便于驾驶员操纵方向盘2 )乘客的舒适与稳定,减小离心力变化3 )满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车4 )与圆曲线配合得当,增加线形美观2 .缓和曲线的性质为简便可作两个假定:一是汽车作匀速行驶;二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动,即汽车的前轮转向角从直线上的0 °均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ( A :与汽车有关的参数)ρ=C/s C=A2由上式可以看出,汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减,即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比,此方程即回旋线方程。
3 .回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令:ρ=R , lh =s 则 lh=A2/R4 .缓和曲线最小长度缓和曲线越长,其缓和效果就越好;但太长的缓和曲线也是没有必要的,因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定:1 )根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性,就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ ρ ,as= Δ a/t ≤ 0.62 )依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度 (t=3s)3 )根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡(即超高渐变率)是指在缓和曲线上设置超高缓和段后,因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡,所产生的附加纵坡。
4 )从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3° ——29° 之间,视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定:按行车速度来求缓和曲线最小长度,同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
5 .直角坐标及要素计算1 )回旋线切线角( 1 )缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。
公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式程序使用说明Fx9750、9860系列程序包含内容介绍:程序共有24个,分别是:1、0XZJSCX2、1QXJSFY3、2GCJSFY4、3ZDJSFY5、4ZDGCJS6、5SPJSFY7、5ZDSPFY8、5ZXSPFY9、6ZPJSFY 10、7ZBZFS 11、8JLHFJH 12、9DBXMJJS13、9DXPCJS 14、9SZPCJS 15、GC-PQX 16、GC-SQX17、PQX-FS 18、PQX-ZS 19、ZD-FS 20、ZD-PQX21、ZD-SQX 22、ZD-ZS 23、ZDSP-SJK 24、ZXSP-SJK其中,程序2-14为主程序,程序15-24为子程序。
每个主程序都可以单独运算并得到结果,子程序不能单独运行,它是配合主程序运行所必需的程序。
刷坡数据库未采用串列,因为知道了窍门,数据库看起很多,其实很少。
程序1为调度2-8程序;程序2为交点法主线路(含不对称曲线)中边桩坐标正反计算及极坐标放样程序;程序3为主线路中边桩高程计算及路基抄平程序;程序4为线元法匝道中边桩坐标正反计算及极坐标放样程序;程序5为匝道线路中边桩高程计算及路基抄平程序;程序6为任意线型开口线及填筑边线计算放样程序;程序7专为主线路开口线及填筑边线计算放样程序,只需测量任意一点三维数据,即可马上计算出该点相对于中桩法线上的偏移量;程序8专为匝道线路开口线及填筑边线计算放样程序,只需测量任意一点三维数据,即可马上计算出该点相对于中桩法线上的偏移量;程序9为桥台锥坡计算放样程序;程序10为计算两点间的坐标正反算程序;程序11为距离后方交会计算测站坐标程序;程序12为任意多边形面积周长计算程序;程序13为导线近似平差计算程序;程序14为水准近似平差计算程序;程序2-8所用数据库采用的串列,匝道用的File 1;主线用的 File 2。
一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间,由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。
1.缓和曲线的作用1)便于驾驶员操纵方向盘2)乘客的舒适与稳定,减小离心力变化3)满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车4)与圆曲线配合得当,增加线形美观2.缓和曲线的性质为简便可作两个假定:一是汽车作匀速行驶;二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动,即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ(A:与汽车有关的参数)ρ=C/sC=A2由上式可以看出,汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减,即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比,此方程即回旋线方程。
3.回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令:ρ=R,l h=s 则 l h=A2/R4.缓和曲线最小长度缓和曲线越长,其缓和效果就越好;但太长的缓和曲线也是没有必要的,因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定:1)根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性,就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ρ,a s=Δa/t≤0.62)依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s)3)根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡(即超高渐变率)是指在缓和曲线上设置超高缓和段后,因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡,所产生的附加纵坡。
发布日期:2012-01-31 作者:李秋生浏览次数:1494)从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间,视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定:按行车速度来求缓和曲线最小长度,同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
5.直角坐标及要素计算1)回旋线切线角(1)缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。
精心整理不对称缓和曲线要数的计算方法????????? 发布日期:2012-02-12??浏览次数:52圆曲线两端缓和曲线不等长的测设方法,圆曲线起始端缓和曲线的长度为L1终端的缓和曲线长度为L2圆曲线半径为R,所测转角为a切线角切线增量内移值切线长曲线长或者外矢距Goto 1 ↙(注:↙表示按EXE键即可)2. XLZBZB使用说明:K? 正算时所求点的里程:L(-Z+Y) 正算时所求点距该里程中线的边距(左侧取负值,右侧取正值,在中线上取零(即数字0))3. 正算子程序程序名:SUB14→DimZ ↙(注:↙表示按EXE键即可)↙(注:↙表示按EXE键即可)I+J(Acos(G+QCJ(1÷P+CJD)×180÷π)+Bcos(G+QEJ(1÷P+EJD)×180÷π)+Z[4]cos(G+QZ[1]J(1÷P+Z[1]JD)×180÷π)+Bcos(G+Q(1-E)J(1÷P+(1-E)JD)×180÷π)+A cos(G+Q(1-C)J(1÷P+(1-C)JD) ×180÷π)) →X ↙段线元起点切线方位角→G: 二段线元终点里程→H: 二段线元起点曲率半径→P:二段线元终点曲率半径→R:二段线元左右偏标志→Q:…………………(注:如有多个曲线元要素,还要继续添加到数据库DAT中)I= 线元起点的X坐标:S= 线元起点的Y坐标: O= 线元起点里程:G= 线元起点切线方位角: H= 线元终点里程P= 线元起点曲率半径R= 线元终点曲率半径Q= 线元左右偏标志(注:左偏为-1,右偏为+1 )(注:如有多个曲线元要素,还要继续添加到数据库DAT中,曲率半径直径输入半径值)5. 坐标反算程序名:ZBFS“U=”:S÷666.667→U ▲ 亩Goto 1(注:0表示数字零)说明:点位必须按顺序输入成封闭形图型!A B C D 为第一,二两点坐标(常量),X Y……为第三,四,五,六点坐标(变量)。
高速公路的线路(缓和曲线)计算公式一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:1②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:1。
④转向角系数:K(1或一1)⑤过ZH点的切线方位角:⑥点ZH的坐标:xz, y:计算过程:= (工-亠)K6RL 3361JR 54 OR 吒 3456R1⑶ O^ = axctg —+ n.-180冶I4]S=屈十垃⑸ q=y 90I6]X1 = ScosC^(7] y x = Ssina t(8) x = X1 + Xr旧说明:当曲线为左转向时,K 二1,为右转向时,K 二-1, 公式中n 的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:1为到点HZ 的长度a 为过点HZ 的切线方位角再加上180°K 值与计算第一缓和曲线时相反x :, y 二为点HZ 的坐标7 ■二、圆曲线上的点坐标计算 已知:①圆曲线上任一点离ZH 点的长度:1②圆曲线的半径:R③ 缓和曲线的长度:lo 切线角计算公式: I 52R T④转向角系数:K(1或一1)⑤过ZH点的切线方位角:a⑥点ZH的坐标:x:, y:计算过程:[|]2』⑵已)R兀⑵尸——「24R 26SSR3(3)m=^-- +^—2 24OR2 34560丈14]禺二[R(l—cosCl')+p]K(5)y0 = RsinCl 如(6以二arctg如+ml80Xo⑺s二J M+朮(毗二q+a-90(9)x x= Scos(\(10]y x= SsinG,!(I O K=X X+X I忆说明:当曲线为左转向时,K二1,为右转向时,K二-1, 公式中n的取值如下: 当只知道HZ点的坐标时,则:1为到点HZ的长度a为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反X:,穴为点HZ的坐标Q三、曲线要素计算公式12⑴缓曲段任意点转角值:E =2Rlo⑵曲线段任意点转角值:6 = ^^1 = -(P1+P2)L2R1R2 2⑶第一缓曲段总转角值:矗=符⑷第二缓曲段总转角值:內=彩3 F冷 +—-—2 240於34560R"⑸第一曲线顺移量5严屯-⑹第二曲线顺移量:恥=乜- 一E R +—2 240# 34560R⑺第-曲线平移童”施2S88,(8)第二曲线平移童;P2 = ,24R 2688R3⑼第一切线长;T1 = m^ + l(P1 + p2 + 2R)tg- + ini 2辭2 22阿第二切线长;T2=PCPl + £(P1 + P2 + 2R)t g- + m2 2t g°2 22(ID曲线全长度;L = Ra + -(i1+]2)2(12)圆曲线长£:Lo = Rc(-i(L1 + i2) 2個曲线段长度;].=£「=竺些P朵寺闯比]鬼3ZX • CR坳偏禽缓曲D的边势曲线檢度::1=A1 + D^、_公式中各符号说明:1一一任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)11一一第一缓和曲线长度1=一一第二缓和曲线长度10一一对应的缓和曲线长度R—一圆曲线半径R:一一曲线起点处的半径R:一一曲线终点处的半径Pi——曲线起点处的曲率P:——曲线终点处的曲率a一一曲线转角值四、竖曲线上高程计算己知:①第一坡度:h(上坡为“ + ”,下坡为“一”)②第二坡度:込(上坡为“ + ”,下坡为“一”)③变坡点桩号:S:④变坡点高程:比⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S(2]R = • • 12 一 la1+—R (ia+iz )B 〕H =压 + L—2R ―丄-扌 Ri 厶第一横坡:i : 第二横坡:i:过渡段长度:L 待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:xT T⑴耳-期带有符号)2T求:待求处的横坡:i解:d二x/Li二(i厂ij (1-3孑+2占)+血六、匝道坐标计算己知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:Ko③曲线终点桩号:K:④曲线起点坐标:xo,y0⑤曲线起点切线方位角:⑥曲线起点处曲率:P。
公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间,由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。
1.缓和曲线的作用1)便于驾驶员操纵方向盘2)乘客的舒适与稳定,减小离心力变化3)满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车4)与圆曲线配合得当,增加线形美观2.缓和曲线的性质为简便可作两个假定:一是汽车作匀速行驶;二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动,即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ(A:与汽车有关的参数)ρ=C/sC=A2由上式可以看出,汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减,即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比,此方程即回旋线方程。
3.回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令:ρ=R,l h=s 则 l h=A2/R4.缓和曲线最小长度缓和曲线越长,其缓和效果就越好;但太长的缓和曲线也是没有必要的,因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定:1)根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性,就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ρ,a s=Δa/t≤0.62)依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s)3)根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡(即超高渐变率)是指在缓和曲线上设置超高缓和段后,因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡,所产生的附加纵坡。
4)从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间,视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定:按行车速度来求缓和曲线最小长度,同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
5.直角坐标及要素计算1)回旋线切线角(1)缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。
平曲线计算公式摘要:一、引言二、平曲线计算公式介绍1.圆曲线2.缓和曲线三、计算方法1.圆曲线计算方法2.缓和曲线计算方法四、实际应用1.在道路设计中的应用2.在铁路设计中的应用五、结论正文:一、引言平曲线计算公式是道路和铁路设计中非常重要的一个概念,它涉及到道路和铁路的曲率半径、超高缓和段长度等关键参数的计算。
本文将详细介绍平曲线计算公式及其在实际工程中的应用。
二、平曲线计算公式介绍平曲线分为圆曲线和缓和曲线两种,下面分别介绍这两种曲线的计算公式。
1.圆曲线圆曲线是最简单的平曲线形式,其计算公式如下:R = (V^2 / g) / (1 + (h / R)^2)其中,R 为曲率半径,V 为设计速度,g 为重力加速度,h 为超高缓和段长度。
2.缓和曲线缓和曲线是为了克服圆曲线在高速行驶时产生的离心力而设计的曲线形式。
缓和曲线的计算公式较为复杂,通常需要通过数值方法求解。
三、计算方法1.圆曲线计算方法根据圆曲线计算公式,可以求解出曲率半径R。
在实际应用中,需要根据设计速度V 和超高缓和段长度h 这两个已知条件,计算出合适的曲率半径R。
2.缓和曲线计算方法缓和曲线的计算方法通常采用数值方法,例如牛顿法、梯度下降法等。
在实际应用中,需要根据设计要求设定初始值,然后通过迭代计算,逐步逼近最优解。
四、实际应用1.在道路设计中的应用平曲线计算公式在道路设计中具有重要意义,它直接影响到道路的行驶安全性、舒适性和经济性。
正确使用平曲线计算公式,可以为道路设计提供科学依据,提高道路设计的质量。
2.在铁路设计中的应用与道路设计类似,平曲线计算公式在铁路设计中也具有重要意义。
在高速列车行驶过程中,平曲线的设置将直接影响到列车的运行安全、舒适性和能耗。
因此,在铁路设计中,需要根据列车设计速度和线路条件,合理设置平曲线,以满足列车运行要求。
五、结论平曲线计算公式是道路和铁路设计中的关键概念,掌握平曲线计算公式对于提高设计质量和保障工程安全具有重要意义。
高速公路的线路(缓和曲线)计算公式一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:x Z,y Z计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反x Z,y Z为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:x Z,y Z计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反x Z,y Z为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:S Z④变坡点高程:H Z⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x 求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y ②待求点的切线方位角:αT计算过程:。
利用切线支距法测设非对称型平曲线摘要:该文结合工程实例演示了用切线支距法测设非对称型缓和曲线的公式推导与坐标计算过程。
关键词:公路平曲线切线支距法敷设中图分类号:u212 文献标识码:a 文章编号:1674-098x (2013)01(a)-0-02公路平面线形由直线、圆曲线以及缓和曲线三种要素组成,基本的平曲线线型组合是缓和曲线+标准圆曲线+缓和曲线,曲线两端的缓和曲线通常参数相同,整个曲线以过qz点的半径呈对称布置,基本型缓和曲线的计算和敷设相对简单,在实际应用中较为普遍。
但在公路改建施工中,由于受地理条件、周围环境和旧路线形的限制,往往会大量应用非对称型缓和曲线。
非对称型缓和曲线的计算较为复杂,在一般资料中有关这方面的内容介绍很少,且所述方法不够直观。
该文结合工程实例就此利用切线支距法进行计算阐述。
1 概况省道s263线某路段进行路面改建,设计线形需与旧路拟合,在某交点处设置非对称复合曲线。
已知参数为:交点桩号为k7+932.560,半径r=772.976 m,转角α=14 °57′17.5″(本例所涉及角度均以弧度计算:0.261011566),第一缓和曲线长度l1=60 m,第二缓和曲线长度l2=70 m。
根据施工条件,拟采用切线支距法对该曲线进行实地放样。
切线支距法的支距计算是以曲线的起、终点为坐标原点,切线方向为x轴,过原点垂直于切线的方向为y轴。
切线支距法的实质是以路线切线(直线段)为基线,在该基线上(或其延长线上)的某一点处(x值控制)向外偏移某一距离(y值控制),从而定确定曲线上某一桩号的实地位置。
使用切线支距法进行中桩放样操作快捷,工作效率高,是勘测设计外业工作中的首选。
2 计算原理及公式公路设计中通常采用回旋曲线做为缓和曲线,其性质满足ρl=c,c为常量,称之为回旋参数。
如图1所示,曲线由两段缓和曲线l1和l2及半径为r的标准圆曲线lc组成。
由于l1≠l2,因此两段缓和曲线终点处的圆曲线的内移值不相等,此时的圆心o已经不在内夹角的平分线上,圆曲线部分相对于切线是不对称的。
公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间,由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。
1.缓和曲线的作用1)便于驾驶员操纵方向盘2)乘客的舒适与稳定,减小离心力变化3)满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车4)与圆曲线配合得当,增加线形美观2.缓和曲线的性质为简便可作两个假定:一是汽车作匀速行驶;二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动,即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ(A:与汽车有关的参数)ρ=C/sC=A2由上式可以看出,汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减,即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比,此方程即回旋线方程。
3.回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令:ρ=R,l h=s 则 l h=A2/R4.缓和曲线最小长度缓和曲线越长,其缓和效果就越好;但太长的缓和曲线也是没有必要的,因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定:1)根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性,就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ρ,a s2)依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s)3)根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡(即超高渐变率)是指在缓和曲线上设置超高缓和段后,因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡,所产生的附加纵坡。
4)从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间,视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定:按行车速度来求缓和曲线最小长度,同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
5.直角坐标及要素计算1)回旋线切线角(1)缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。
βx=s2/2Rl h(2)缓和曲线的总切线角β=l h2)缓和曲线直角坐标任意一点P处取一微分弧段ds,其所对应的中心角为dβxdx=dscosβxdy=dssinβx3)缓和曲线常数(1)主曲线的内移值p及切线增长值q内移值:p=Y h-R(1-cosβh)=l h2/24R切线增长值:q=X h-Rsinβh=l h/2-lh3/240R2(2)缓和曲线的总偏角及总弦长总偏角:βh=l h/2R总弦长:C h=l h-l h3/90R2O为圆曲线的圆心,圆曲线所对圆心角(等于公路偏角)。
公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间,由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。
1.缓和曲线的作用1)便于驾驶员操纵方向盘2)乘客的舒适与稳定,减小离心力变化3)满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车4)与圆曲线配合得当,增加线形美观2.缓和曲线的性质为简便可作两个假定:一是汽车作匀速行驶;二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动,即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ(A:与汽车有关的参数)ρ=C/sC=A2由上式可以看出,汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减,即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比,此方程即回旋线方程。
3.回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令:ρ=R,l h=s 则 l h=A2/R4.缓和曲线最小长度缓和曲线越长,其缓和效果就越好;但太长的缓和曲线也是没有必要的,因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定:1)根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性,就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ρ,a s=Δa/t≤0.62)依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s)3)根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡(即超高渐变率)是指在缓和曲线上设置超高缓和段后,因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡,所产生的附加纵坡。
4)从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间,视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定:按行车速度来求缓和曲线最小长度,同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
5.直角坐标及要素计算1)回旋线切线角(1)缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。