平面第4章平面线行设计

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1、第4章平面线形设计第四章平面线形设计4.1概述4.2直线4.3圆曲线4.4缓和曲线4.5超高与加宽4.6行车视距4.7平面线形的组合与衔接4.8平面图的绘制4.1概述4.1概述4.1概述4.2直线一、直线的特点平面线形的最基本要素之一二、直线的最大长度与最小长度疲劳驾驶----直线的最大长度限制4.2直线1。直线最大长度2。直线最小长度保持平面线形连续性舒适感及视觉---直线最小长度限制4.2直线4.2直线三、直线的运用不受地形地物限制的地区城镇街道桥梁、隧道铁路、交叉口专用超车路段4.3圆曲线圆曲线是平曲线的主要组成部分圆曲线上任意

2、一点的曲率半径R=常数4.3圆曲线一、圆曲线半径半径是圆曲线的重要元素，半径确定了，平曲线大小就确定了圆曲线半径计算4.3圆曲线i4.3圆曲线4.3圆曲线4.3圆曲线1）圆曲线最小半径（1）极限最小半径保证安全行驶的最小半径，即采用极限最小半径时，必须设置最大超高值；μ采用最大值4.3圆曲线1）圆曲线最小半径（2）不设超高最小半径汽车安全稳定行驶所采用的最小半径，此时：ih=路拱横坡=0.015μ=横向力系数公路：0.035城市：0.06（3）一般最小半径（或推荐最小半径）介于极限最小半径和不设超高最小半径之间的推荐采用的最小半径4.

3、3圆曲线2）圆曲线最大半径公路规范：圆曲线最大半径以不超过10000m为宜4.3圆曲线二、平曲线最小长度1）平曲线最小长度规定从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求，需要对平曲线长度加以限制公路规范：按6s行程长度4.3圆曲线二、平曲线最小长度2）小偏角平曲线长度规定当公路转角小于或等于7°时，容易造成错觉，为避免错觉及保证行车安全，应设置较长平曲线4.3圆曲线三、圆曲线要素T=切线长度L=曲线长度E=外矢距α=转角T4.3圆曲线三、圆曲线要素T=R•tan(α/2)切线长mE=R[sec(α/2)-1]外矢距mL=R•α•π/18

4、0曲线长m4.3圆曲线三、圆曲线要素TJ=2T-L校正值ZY(桩号)=JD(桩号)-TYZ(桩号)=ZY(桩号)+LQZ(桩号)=YZ(桩号)-L/2JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2TQZ4.3圆曲线四、圆曲线半径的确定（1）一般情况下宜采用极限最小半径的4~8倍或超高为2%~4%的圆曲线（2）地形条件受到限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径（3）地形条件特别困难不得已时，方可采用极限最小半径（4）每个弯道半径值得确定，应根据实地的地形、地理、地质、以及必须经过的控制点综合计算确定4.4缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形

5、缓和曲线是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线4.4缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形1。缓和曲线的作用：（1）线形缓和曲率渐变、线形圆滑美观、有良好的视觉效果和心理作用感（2）行车缓和使汽车前轮转向角从0至θ角逐渐转向，有利于驾驶员操作方向盘（3）离心加速缓和逐渐变化，不致产生侧向冲突（4）超高和加宽缓和正常路拱和宽度到超高或加宽之间的缓和过渡段4.4缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形2。缓和曲线的线形：一般缓和曲线多采用回旋线方程ρl=Cl---由缓和曲线起点到任意点的弧长C---参

6、数设C=A2A—称为回旋线参数4.4缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形3。回旋曲线参数A：设计中A值是根据线形舒顺和美观要求按圆曲线半径R的大小来确定的。从视觉出发，当缓和曲线很短，缓和曲线角β<3°时，缓和曲线极不明显；β>29°时，圆曲线与缓和曲线不能很好协调R/3≤A≤R4.4缓和曲线二、缓和曲线的计算xyxlyβdβρPdldydxOρdl=ρdβdx=dlcosdβdy=dlsindβ以ρ•l=A2,代入得：dl=•dβA2l当l=0,β=0积分得：β=2A2l2以ρ•l=A2,代入得：ρ=A√2βl=A√2β1。缓和曲线的要

7、素计算x=l-+-•••l340ρ2l53456ρ4y=-+-•••l4336ρ3l642240ρ5l6ρxp=L-+-•••L340R2L53456R4yp=-+-•••L4336R3L642240R5L26R1.缓和曲线的要素计算P点处的曲率半径ρ=A√2βP点的回旋线长度l=A√2βP点处的缓和曲线角β==2A2l2l2ρP点曲率圆的内移值ΔRp=y+ρcosβ-ρ长切线长：TL=x-ycosβ短切线长：Tk=y/sinβP点的弦长：s0=y/sinαP点的弦偏角：α=arctan(y/x)≈β/32。带缓和曲线的圆曲线的要素计

8、算q=-2lhβ0=·π90°240R2lh3Rlh∆R=-24Rlh2384R3lh42Th=(R+∆R)•tan(α/2)+qLh=(π/180)•α•R+lh=(α-2β0)•(π/180)•R+2lhEh=(R-