平曲线线形设计一般原则ppt课件

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1、跳转到第一页n 一、平曲线线形设计普通原那么一、平曲线线形设计普通原那么n 一一平平面面线线形形应应直直捷捷、延延续续、顺顺适适，并并与与地地形形、地物相顺应，与周围环境相协调地物相顺应，与周围环境相协调n 二二行行驶驶力力学学上上的的要要求求是是根根本本的的，视视觉觉和和心心思思上的要求对高速路应尽量满足上的要求对高速路应尽量满足n 高高速速公公路路、一一级级公公路路以以及及设设计计速速度度60km/h60km/h的的公公路路，应应注注重重立立体体线线形形设设计计，尽尽量量做做到到线线形形延延续续、目目的的平衡、视觉良好、景观协调、平安温馨。平衡、视觉良好、景观协调、平安温馨。n 设设计计速

2、速度度40km40kmh h的的公公路路，首首先先应应在在保保证证行行车车平安的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。平安的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。第五第五节 平面平面线形形设计 跳转到第一页 1 1长直直线尽尽头不不能能接接以以小小半半径径曲曲线。特特别是是在在下下坡方向的尽坡方向的尽头更要留意。更要留意。 假假设由由于于地地形形所所限限小小半半径径曲曲线难免免时，中中间应插入中等曲率的插入中等曲率的过渡性曲渡性曲线，并使，并使纵坡不要坡不要过大。大。 三三坚持持平平面面线形形的的平平衡衡与与衔接接技技术目目的的的的平衡与延平衡与延续性性跳转到第一页 四应防止延续急弯的线形四应

3、防止延续急弯的线形 这这种种线线形形给给驾驾驶驶者者呵呵斥斥不不便便，给给乘乘客客的的温温馨馨也也带带来来不不良良影影响响。设设计计时时可可在在曲曲线线间间插插入入足足够够长长的的直直线线或或盘旋线。盘旋线。 三三坚持持平平面面线形形的的平平衡衡与与衔接接技技术目目的的的的平衡与延平衡与延续性性 1 1长直直线尽尽头不不能能接接以以小小半半径径曲曲线。特特别是是在在下下坡方向的尽坡方向的尽头更要留意。更要留意。 假假设由由于于地地形形所所限限小小半半径径曲曲线难免免时，中中间应插入中等曲率的插入中等曲率的过渡性曲渡性曲线，并使，并使纵坡不要坡不要过大。大。 2 2高、低高、低规范之范之间要有要

4、有过渡。渡。跳转到第一页五平曲线应有足够的长度五平曲线应有足够的长度 汽汽车在在公公路路的的任任何何线形形是是行行驶的的时间均均不不宜宜短短于于3s3s，以使，以使驾驶操作不操作不显的的过分分紧张。(1)(1)平曲平曲线普通最小普通最小长度度为9s9s行程；行程；(2)(2)平曲平曲线极限最小极限最小长度度为6s6s行程。行程。 (3) (3)偏角小于偏角小于77时的平曲的平曲线最小最小长度度 ：n式中：式中：公路偏角，当公路偏角，当2时，按时，按=2计算。计算。 跳转到第一页二、平面线形要素的组合类型 n一根本型一根本型n 按按直直线线-盘盘旋旋线线-圆圆曲曲线线-盘盘旋旋线线-直直线线的的

5、顺顺序序组组合合的线形。的线形。n 适用场所：交点间距不受限。适用场所：交点间距不受限。跳转到第一页二、平面线形要素的组合类型 n计算方法：计算方法：n由平曲线长度由平曲线长度L=R+Lsn按按1：1：1设计时，设计时，L=3Ls，那么，那么3Ls=R+Lsn故故 n一根本型一根本型n 按按直直线线-盘盘旋旋线线-圆圆曲曲线线-盘盘旋旋线线-直直线线的的顺顺序序组组合合的线形。的线形。n 适用场所：交点间距不受限。适用场所：交点间距不受限。n 从从线线形形的的协协调调性性出出发发，宜宜将将盘盘旋旋线线、圆圆曲曲线线、盘盘旋旋线之长度比设计成线之长度比设计成1：1：1。 跳转到第一页n二二S型型

6、n 两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合。两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合。n 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。2V21JD1JD2跳转到第一页n二二S型型n 两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合n 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。n 适用条件：适用条件： 跳转到第一页n二二S型型n 2在在S型型曲曲线线上上，两两个个反反向向盘盘旋旋线线之之间间不不设设直直线线，是是行行驶驶力力学学上上所所希希望望的的。不不得得已已插插入入直直线线时时，必必需需尽尽量地短，其短直线的长度或重

7、合段的长度应符合下式：量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：n式中：式中：l反向盘旋线间短直线或重合段的长度。反向盘旋线间短直线或重合段的长度。 n 两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合n 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。n 适用条件：适用条件： n 1S型型相相邻邻两两个个盘盘旋旋线线参参数数A1与与A2宜宜相相等等。当当采采用用不不同同的的参参数数时时，A1与与A2之之比比应应小小于于2.0，有有条条件件时以小于时以小于1.5为宜。为宜。 跳转到第一页n3S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：型两圆曲线半径

8、之比不宜过大，宜为：n式中：式中：R1大圆半径大圆半径m；n R2小圆半径小圆半径m。跳转到第一页n 用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。n 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。三卵型三卵型跳转到第一页n式中：式中：A盘旋线参数；盘旋线参数；n R2小圆半径小圆半径m。n 2两圆曲线半径之比宜在以下界限之内：两圆曲线半径之比宜在以下界限之内：n 1卵卵型型上上的的盘盘旋旋线线参参数数A不不应应小小于于该该级级公公路路关关于盘旋线最小参数的规定，同时宜在以下界限之内：于盘旋线最小参数的规定，同时宜在以下界限之内：三卵型三

9、卵型n 用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。n 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。n 适用条件：适用条件：跳转到第一页n3两圆曲线的间距，宜在以下界限之内：两圆曲线的间距，宜在以下界限之内： n式中：式中：D两圆曲线最小间距两圆曲线最小间距m。 跳转到第一页n凸凸型型的的盘盘旋旋线线的的参参数数及及其其衔衔接接点点的的曲曲率率半半径径，应应分分别别符符合合允允许许最最小小盘盘旋旋线线参参数数和和圆圆曲曲线线普普通通最最小小半半径径的的规规定。定。 四凸型四凸型n在在两两个个同同向向盘旋旋线间不不插插入入圆曲曲线而而径

10、径相相衔接接的的组合。合。跳转到第一页n两个两个盘旋旋线参数之比宜参数之比宜为：A2A2：A1=1A1=1：1.51.5n复复台台型型盘旋旋线除除了了受受地地形形和和其其它它特特殊殊限限制制的的地地方方外外普普通通很很少少运运用用，多多出出如如今今互互通通式式立立体体交交叉叉的的匝匝道道线形形设计中。中。五复合型五复合型n两个以上同向两个以上同向盘旋旋线间在曲率相等在曲率相等处相互相互衔接的接的线形。形。跳转到第一页六六C C型型n 其其衔衔接接处处的的曲曲率率为为0，也也就就是是R= ，相相当当于于两两根根本本型型的同向曲线中间直线长度为的同向曲线中间直线长度为0。n 适适用用场场所所：交交

11、点点间间距距受受限限交交点点间间距距较较小小。C型型曲线只需在特殊地形条件下方可采用。曲线只需在特殊地形条件下方可采用。n 适用条件：同卵形曲线。适用条件：同卵形曲线。 n 同向曲同向曲线的两的两盘旋旋线在曲率在曲率为零零处径相径相衔接的接的线形。形。跳转到第一页n例例：平平原原区区某某公公路路有有两两个个交交点点间距距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏偏角角1=122420左左偏偏，半半径径R1=1200m；JD2为右偏，右偏，2=153250，R2=1000m。n要要求求：按按S型型曲曲线计算算Ls1、Ls2长度度，并并计算算两两曲曲线主点里程主点里程桩号。号。21JD1JD

12、2T1T2L1L2跳转到第一页n例例：平平原原区区某某公公路路有有两两个个交交点点间距距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏偏角角1=122420左左偏偏，半半径径R1=1200m；JD2为右偏，右偏，2=153250，R2=1000m。n要要求求：按按S型型曲曲线计算算Ls1、Ls2长度度，并并计算算两两曲曲线主点里程主点里程桩号。号。n解：解：1计算确定缓和曲线长度计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2：n令令 两两 曲曲 线线 的的 切切 线线 长长 相相 当当 ， 那那 么么 取取T1=407.54/2=203.77mn 按各线形要素长度按各线形要素长度1：1：1计算计算Ls1

13、：n Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91n 取取Ls1=130mn 那么经计算得，那么经计算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m跳转到第一页n切切线长度与度与缓和曲和曲线长度的增减有近似度的增减有近似1/21/2的关系，的关系，n LS1=130+28.29=146.58 LS1=130+28.29=146.58，取，取Ls1=140mLs1=140m。n那么那么计算得，算得，T1= 200.49mT1= 200.49mn T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 T2=407.54-T1=407.54-200.49

14、=207.05 n按按1 1：1 1：1 1计算算Ls2Ls2：n Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=.68 Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=.68n计算切算切线长T2T2得，得，T2=204.45mT2=204.45mn 207.05-204.45=2.60 207.05-204.45=2.60n 取取Ls2=.68+22.60=140.88Ls2=.68+22.60=140.88n 计算得，算得， T2=207.055m T2=207.055mn 207.05-207.055=-0.005 207.05-207.055=-0.005n 取取Ls

15、2=140.88-20.005=140.87Ls2=140.88-20.005=140.87n 203.77-195.48=8.29 203.77-195.48=8.29，即，即T1T1计算算值偏短。偏短。跳转到第一页nJD1JD1曲曲线要素及主点里程要素及主点里程桩号号计算算nR1=1200 Ls1=140 1=12.2420nT1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15nJD1= K7+231.38nZH1=K7+030.89nHY1=K7+170.89nQZ1=K7+230.80nYH1=K7+290.71nHZ1=K7+430.71跳转到第一页JD2里程桩号计

16、算：里程桩号计算：nJD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38 + 407.54 -1.15n = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交点间距交点间距 - J1n = HZ1 + 曲线间直线长度曲线间直线长度 + T2LZX跳转到第一页JD2里程桩号计算：里程桩号计算：n JD2曲线要素及主点里程桩号计算曲线要素及主点里程桩号计算n T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88n JD2=K7+637.77n ZH2=K7+430.72 n HY2=K7+571.59 n QZ2=K7+63

17、6.83n YH2=K7+702.07 n HZ2=K7+842.94nJD2 = K7 + 637.77nR2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250跳转到第一页作业：作业：n平平 原原 区区 某某 公公 路路 有有 两两 个个 交交 点点 间间 距距 为为 371.82m，JD1=K15+385.63，偏偏角角1=201952右右偏偏，半半 径径 R1=700m， JD2为为 右右 偏偏 ， 2=170532，R2=850m，试试按按S型型曲曲线线计计算算LS1、LS2长长度度，并并计算两曲线主点里程桩号。计算两曲线主点里程桩号。 跳转到第一页附：非对称缓和曲线计算方法附：非对

18、称缓和曲线计算方法 n 公路平面线形根本要素是由直线、圆曲线和缓和公路平面线形根本要素是由直线、圆曲线和缓和曲线三个要素构成的。曲线三个要素构成的。n 规定，根本型也可运用非对称的缓和曲线，规定，根本型也可运用非对称的缓和曲线，以顺应周围地形地物。以顺应周围地形地物。 n一计算原理一计算原理n 缓和曲线采用的线型普通为盘旋线，其性质满足缓和曲线采用的线型普通为盘旋线，其性质满足rl=C常量。公路设计中定义该常量常量。公路设计中定义该常量C为盘旋线为盘旋线参数参数A，且，且A2=RLs。这样当圆曲线半径。这样当圆曲线半径R和缓和曲和缓和曲线长度线长度Ls确定时，参数确定时，参数A就是定值，圆曲线

19、的内移就是定值，圆曲线的内移值值p，也就是定值。，也就是定值。 跳转到第一页非对称缓和曲线计算原理非对称缓和曲线计算原理22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳转到第一页二采用的测设方法二采用的测设方法 n平移圆心平移圆心 法：平移圆心使圆曲线到两条切线的间隔法：平移圆心使圆曲线到两条切线的间隔分别等于两个内移值，这样设计的平曲线位置相对分别等于两个内移值，这样设计的平曲线位置相对于切线是不对称的。于切线是不对称的。n调整缓和曲线参数法：坚持圆心位置不变而经过调调整缓和曲线参数法：坚持圆心位置不变而经过调整缓和曲线参数整缓和曲线参数A值来实现非对称缓和曲线设计。值来实现非对称缓和曲线设计。 跳转到第

20、一页二采用的测设方法二采用的测设方法 n1.平移圆心平移圆心 法法T1T2ORp1p2R112q1q1Ls1Ls2ABDECO跳转到第一页2. 调整缓和曲线参数法调整缓和曲线参数法 n按缓和曲线平均插入圆曲线原那么设计：22 -2-22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳转到第一页n1 1计算原理计算原理n设设第第一一缓缓和和曲曲线线长长度度为为Ls1Ls1，第第二二缓缓和和曲曲线线长长度度为为Ls2Ls2，且，且Ls1 Ls2Ls1 Ls2，那么，那么n缓和曲线参数：缓和曲线参数：A12 = RLs1A12 = RLs1，A22 = RLs2A22 = RLs2跳转到第一页n缓和曲线参数：缓和曲线

21、参数：A12 = RLs1，A22 = RLs2n由于由于Ls1Ls2，所以，所以A1A2， p1p2， n方方法法令令p2 = p1，由由p2反反推推缓缓和和曲曲线线参参数数A2，再再进进展展缓缓和和曲线计算。曲线计算。n 由于所以跳转到第一页2 2几何要素计算：几何要素计算： 上、下半支曲线分别按上、下半支曲线分别按Ls1Ls1和和Ls2Ls2单独计算。单独计算。 n切线长：上半支 n 下半支 n 曲线总长n 曲线长：上半支 n 下半支n外 距：n校正值： J=T1+T2-L 跳转到第一页习题：习题：n知某二级公路有一弯道，偏角=123842，半径R=800m，Ls1=120，Ls2=150，JD=K5+.53。计算曲线主点里程桩号。