各种曲线类型的缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法
缓和曲线各参数计算公式
用回旋线(放射螺旋型)作为缓和曲线。
回旋线是一种曲率随曲线长度成比例变化的曲线,不仅可以使线形更加美观,而且与驾驶员匀速转动方向盘由圆曲线驶入直线或者由直线驶入圆曲线的轨迹线相符合。
其基本公式为:rl=A2;
其中:r—回旋线上某点曲率半径(m);
l—回旋线上其点到原点的曲线长(m);
A—回旋线参数;
由于rl是长度的二次方,故令C=A2,A表征曲率变化的缓急程度,因此在缓和曲线上,r随l的变化而变化,在缓和曲线的终点处,l=L s,r=R,RLs=A2,即A=√(RLs);
其中:R—回旋线所连接的圆曲线半径;
Ls—回旋线形的缓和曲线长度。
如图是缓和曲线敷设的基本图示,其几何元素的计算公式如下:
q =Ls/2-Ls3/(240×R2) (m);
p=Ls2/(24R)-Ls4/(2384×R3) (m);
β=28.6479Ls/R(。
);
T=(R+p)tan(α/2)+q(m);
L=(α-2β)πR/180+2Ls(m);
E=(R+p)/cos(α/2) -R(m);
J=2T-L(m);
其中:
α—路线转角(。
);
β—圆曲线对应角度(。
);
q—偏移值(m);
p—原曲线与直线偏移值(m);
T—切线长(m);
E—外移值(m);
J—里程差(m);
[式中α为路线设计参数,R值对于设计道路可查相关规范]。
缓和曲线知识与计算公式
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。
缓和曲线的计算方法(三种)
2 s
0
距离:用曲线长l来代替弦长。放样出第1点后, 放样第2点时,用偏角和距离l交会得到。
(2)当点位于圆曲线上 方法:架仪HY (或YH),后视ZH(或HZ),拨角b0,即找
到了切线方向,再按单圆曲线偏角法进行。
b0 2 0
ls 3R
此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角 法。
3 ls 10 .00 m x0 l s 2 40 R 2 ls y 0 .17 m 0 6R
TH ( R p )tg
L H R ( 2 0 )
180
2l s 41 .96 m
E H ( R p ) sec
(2)当点位于圆曲线上,有:
x R sin q y R (1 cos ) p
2、偏角法(整桩距、短弦偏角法) 要注意:点是位于缓和曲线,还是位于圆曲线。
位于圆曲线
位于缓和曲线
2、偏角法(整桩距、短弦偏角法)
(1)当点位于缓和曲线上,有:
总偏角 (常量 ) 0 ls 6R
(3)缓和曲线的参数方程:
(4)圆曲线终点的坐标:
二.主点(major point)的测设
1、测设元素的计算
(1)内移距p 和切线增长q的计算:
24 R ls l s3 q 2 240 R 2
p
l s2
2、主点的测设
(1)里程的计算
ZH=JD-TH;HY=ZH+ls;
QZ=ZH+LH/2;HZ=ZH+LH;YH=HZ-ls
三、带有缓和曲线的圆曲线详细测设 1、切线支距法 (tangent off-set method)
缓和曲线)计算公式
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: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,那么: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: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,那么: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: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: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〕的间隔: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: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:。
圆曲线、缓和曲线计算方法
● 圆曲线方法一:sin (1cos )180i i i i i i x R y R l R ϕϕϕπ⎧⎪=⎪=-⎨⎪︒⎪=⋅⎩——i l 为待定点i P 至起点间的弧长i ϕ为i l 所对的圆心角R 为曲线半径方法二:11802l A R π︒=⋅⋅ 2sin l R A =⋅00cos(/)sin(/)x x l A y y l A =+⋅+-⎧⎨=+⋅+-⎩起点方位角左减右加起点方位角左减右加——00(,)x y 为圆曲线起点坐标方法三:180l A R π︒=⋅ 00cos(/)sin(/)x x R B A y y R B A =+⋅+-⎧⎨=+⋅+-⎩——l 为圆曲线上任意一点距起点距离00(,)x y 为圆曲线圆心坐标B 为圆心到圆曲线起点的方位角,A 为任意点对应的圆心角● 缓和曲线522030406l x l R l ly Rl ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩——l 为曲线上任一点至起点的曲线长R 曲线半径0l 为缓和曲线全长圆曲线、缓和曲线计算方法1、直线段:先由JD1以及JD2的坐标算出JD1到JD2的方位角,即直线段方位角A ,故可算出HZ 、ZH 坐标及其直线段各点坐标。
2、缓和曲线:以HZ 、ZH 为起点,缓和曲线上任意一点离HZ 、ZH 距离为l ,利用公式522003040()6l x l R l l R ly Rl ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为缓和曲线全长,为圆曲线半径算出该点的相对起点坐标,利用arctan y x算出该点相对起点的方位角B ,再根据线路走向及直线段方位角可算出该点的方位角C (顺时针加,逆时针减),用可求出该点相对起点的距离D ,最后用00cos sin x x D C y y D C =+⎧⎨=+⎩可求出该点的坐标。
(00(,)x y 为缓和曲线起点的坐标)3、圆曲线:用上述方法求出圆曲线两端点HY 、YH 坐标,算出HY 到YH 的方位角F ,以及两点间的距离E ,用12arccos ER可算出两端点连线与起点到圆心连线的夹角G ,根据线路走向求出起点到圆心的方位角H (H=F+/-G ),00(,)x y 圆曲线为起点坐标,根据00cos sin x x R H y y R H=+⎧⎨=+⎩,求出圆心坐标。
公路缓和曲线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。
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。
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。
缓和曲线的计算公式概要
查看文章高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道坐标计算公式2009年06月29日星期一21:57高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道一、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:丨②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:10④转向角系数:K(1或一1⑤过ZH点的切线方位角:a⑥点ZH的坐标:xZ, yZ计算过程:〔14 = (——)X吩3361SI?⑵一丄十」^40RH 3456R%(3]dt = arctg —+n-180[4)-------------------------- S= J盂十y:匸[血二①+口-河(SJ KJ= Scosci^⑺齐=Ssin(\旧丘=Xt+Xr[9]y=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:<0弧<0>0n = 0n = 2n=1n = 1当计算第二缓和曲线上的点坐标时,贝U: l为到点HZ的长度a为过点HZ的切线方位角再加上180K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ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:I②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:I0④转向角系数:K(1或一1⑤过ZH点的切线方位角:a⑥点ZH的坐标:xZ , yZ计算过程:尺兀24R 2688R3[3]m=^-- +―弐—2 240R E Z34560R'阮湎口砂用K15)叭二RsiiiU'十m[6H = arctg —+n- LEO⑺E= J奩+y:[8]a = q+a—go旧]爲=ScosC^(IO]y j—SsinCl^[I U K=石+心0的=班+圻说明: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:也:^<0业<oW A 0凭<0y,>o 1y»n = 0n = 2n = 1n = 1当只知道HZ点的坐标时,贝V:l为到点HZ的长度a为过点HZ的切线方位角再加上180K值与知道ZH点坐标时相反xZ, yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式1超曲馬任畜占转角fit P 2KM⑵«4段任;■点特用值B ・阻也L. 乂p 严丹)L 2 Rife 2⑶戛一建曲段恳转角跖K ■互 2R⑷第二集曲段总特角仙內•卫 山.里—圧珪II 师口重;阻=!!_ 斗+ _2 240E £ 3456OR⑹第卫對惧秽重5?-里-- +」一2 昭 OK 34b60R阿平移畫5・——\24R 26BBR 3—十—(P L+ P ?卡HR't.—十 mi -4 22 oo®二切线恰n -里卫 止如+p,+2JUt e 5+>2 2M- 2 203晦逅k 慶:Lo =嗣弓(】严®站陡段长度* 1 ■丄L ■仝些Br Pi+p ; Ri+R?⑭雇需曲D 的边缘曲裟檢度:1- Al + Dp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)11 ――第一缓和曲线长度12 ――第二缓和曲线长度10 ――对应的缓和曲线长度R ――圆曲线半径R1 ――曲线起点处的半径⑻第二平移■眩■ ——5-如 2688K ⑼第一切SiKiT]- ^_5>1R2 ――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a ――曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为牛”, ② 第二坡度:i2(上坡为 牛”,下坡为③ 变坡点桩号:SZ④ 变坡点高程:HZ⑤ 竖曲线的切线长度:T下坡为-a v[SIR.= 五、超高缓和过渡段的横坡计算⑥待求点桩号:S 计算过程:2T1+—〔[3]H 二吐十L _丄-扌尺仁長已知: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:xO, y0⑤曲线起点切线方位角:a0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为•”,右转为牛⑦曲线终点处曲率:P1(左转为•”,右转为牛求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:aT计算过程:S=K-K,[I ]当已=P J= 0吋IK = Xfl-FScOS^ y=y c+Ssin^ —q.⑵当p严p冲。
缓和曲线常用计算公式
缓和曲线常用计算公式一、缓和曲线常数1、内移距P :3420268824Rl R l P n -= 2、切垂距m :2302402R l l m -= 3、缓和曲线基本角:Rl R l πβ000902== 3、缓和曲线偏角: Rl R l πδ000306== 5、缓和曲线反偏角: Rl R l b π000603== 缓和曲线常数既有线元素,又有角元素,且均为圆曲线半径R 和缓和曲线长0l 的函数。
线元素要计算到mm ,角元素要计算到秒。
二、缓和曲线综合要素切线长:()m P R T +??+=2tan α曲线长:()0022l R L +-=βα外视距:R P R E -??+=2cos 0α切曲差:L T q -=2曲线综合要素均为线元素,且均为转向角α、圆曲线半径R 和缓和曲线长0l 的函数。
曲线综合要素计算到cm 。
三、缓和曲线任意点偏角计算2020202902306Rl l Rl l Rl l Rl l t t t t t t πβπδ====0202603Rl l Rl l b t t t π==实际应用中,缓和曲线长0l 均选用10m 的倍数。
四、偏角法测设缓和曲线遇障碍 ()()T B B T l l l l Rl 2610+-=βδ()()()()T F T F T F T F F l l l l Rl l l l l Rl 23026100+-=+-=πδ—B l 为靠近ZH(HZ)点的缓和曲线长;—T l 为置镜点的缓和曲线长;—F l 为远离ZH(HZ)点的缓和曲线长。
五、直角坐标法1、缓和曲线参数方程: 5202401a a a l l R l x -= 30373033661l R l l Rl y a a a -= 2、圆曲线m R x b b +=αsin()P R y b b +-=αcos 1式中,b α为圆心O 到切线的垂线方向和到B 的半径方向所形成的圆心角,按下式计算:00βα+-=Rl l b b ()()T B B T l l l l Rl 2610+-=βδ ()()T B B T l l l l Rl 2300+-=π。
缓和坐标计算步骤
缓和坐标计算步骤
1.缓和曲线首先要判断缓和曲线是否为完整的缓和曲线判断公式为A^2=L*R 若果等式成立则缓和曲线为完整的缓和曲线。
2.如果A^2不等于l*r 则缓和曲线为不完整的缓和曲线。
3.算出隐藏的缓和曲线长度l=a2/r 。
并且要算出不完整曲线终点的曲率半径有公式l=a2(1/R 小-1/R 大)注l 为设计曲线长度。
缓和曲线∞<r>圆曲线半径。
4.算出β0=(90°L1)/(RL2π)注L1为所求长度L2为缓和曲线设计长度。
5.有公式X1=L-L1^5/40R^2L2
Y2=L^3/6RL2
6.当算出想X,Y 以后便可算出以下参数偏角α=acrtan (x/y )和弦长C=
7.再有X2=X (直缓或缓直)+C*COS α
Y2=Y (直缓或缓直)+C*SIN α
所求点的方位角α=设计+β0
8.特别注意如果不完整曲线没有给出ZH 或HZ,可以用以上公式进行反推算。
还要注意缓和曲线计算时都是从ZH 或HZ 起算的。
注意偏角的加减。
Y X 2
2。
缓和曲线要素及计算公式精编版
缓和曲线要素及计算公式缓和曲线:在直线与圆曲线之间加入一段半径由无穷大逐渐变化到圆曲线半径的曲线,这种曲线称为缓和曲线。
缓和曲线的主要曲线元素缓和曲线主要有ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ 5个主点。
由此可得:q P R q T Th ++=+=2tan )(αR P R E h -+=2sec )(αs h L RL 2180)2(0+-=πβα180)2(0RL y πβα-=式中:h T -缓和曲线切线长 h E -缓和曲线外矢距 h L -缓和曲线中曲线总长 y L -缓和曲线中圆曲线长度缓和曲线与圆曲线区别:1. 因为缓和曲线起始端分别和直线与圆曲线顺滑的相接,因此必须将原来的圆曲线向内移动一段距离才能够接顺,故曲线发生了内移(即设置缓和曲线后有内移值P 产生)2. 缓和曲线的一部分在直线段,另一部分插入了圆曲线,因此有切线增长值q;3. 由于有缓和曲线的存在,因此有缓和曲线角0β。
缓和曲线角0β的计算: R L S 2/0=β(弧度)=RL Sπ90 (度) 内移值P 的计算: ()m R L P S 242=切线增长值q 的计算: )(240223m RL L q S S -=P -缓和曲线内移值 q -缓和曲线切线增长值0β-缓和曲线首或尾所采用的缓和曲线段分别的总缓和曲线角。
S L -缓和曲线两端各自的缓和曲线长。
R -缓和曲线中的主圆曲线半径α-偏转角缓和曲线主点桩号:ZH 桩号=JD 桩号-h THY 桩号=ZH 桩号+S L QZ 桩号=HY 桩号+2y L YH 桩号=QZ 桩号+2y LHZ 桩号=ZH 桩号+h L另外、QZ 桩号、YH 桩号、HZ 桩号还可以用以下方式推导:QZ 桩号=ZH 桩号+2hL YH 桩号=HZ 桩号-S L HZ 桩号=YH 桩号+S L 切线支距法计算坐标: 缓和曲线段内坐标计算如式:22540S Pp L R L L -=X sP RL L Y 63=进入净圆曲线段内坐标计算如式: ⎥⎦⎤∙⎪⎪⎭⎫-⎝⎛⎢⎣⎡+=R L L R q X sp π1802sin ⎭⎬⎫⎥⎦⎤∙⎪⎪⎭⎫- ⎝⎛⎢⎣⎡-⎩⎨⎧+=R L L R P Y s p π1802cos 1上述公式还可以简化为:αsin R q X +=()αcos 1-+=R P Y+-=RL L s p πα)180(0βR L S 2/0=β(弧度)=RL Sπ90 (度)。
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,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=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。
各种曲线类型的缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法
各种曲线类型的缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法看到这个标题是有点绕口啊!总结任何曲线类型都是由自然段组合而成,所谓自然段统指直线、缓和曲线、圆曲线。
圆曲线又分单圆曲线和复曲线。
单圆曲线就是单一半径的曲线。
具有两个半径或以上不同半径的曲线称复曲线。
在此一般平曲线不在说了,第一缓和曲线、圆曲线、第二缓和曲线。
目前在坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,问题就出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线。
目前公路线性有非对称线性的设计,特别是在互通立交匝道和山区高速公路线性设计中。
非对称线性又分为完全非对称线性和非对称非完整线性两种。
所谓“完全非对称曲线”的含义就是第一缓和曲线长和第二缓和曲线长不等,而第一缓和曲线和第二缓和曲线起点处的半径为无穷大。
所谓“非完整”的含义就是第一缓和曲线和第二缓和曲线的半径不是无穷大,而是有半径的。
关于这点,一般课本教材上没有明确的讲述,查找网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
缓和曲线的概念
缓和曲线的概念一、引言缓和曲线是道路工程中的基本概念之一,其作用是使道路在水平和垂直方向上的曲率变化平滑,从而提高行车舒适性和安全性。
本文将从定义、分类、设计原则、计算方法以及实际应用等方面进行详细阐述。
二、定义缓和曲线是指在两条直线或两条曲线相接处,为了使车辆行驶方便、安全而设计的一段过渡曲线。
其作用是通过逐渐增加或减少曲率的方式,将两段不同半径或不同方向的道路连接起来。
缓和曲线可以分为水平缓和曲线和垂直缓和曲线两种类型。
三、分类1. 水平缓和曲线:指在水平方向上连接两条不同半径的圆弧或直线段之间的过渡段。
2. 垂直缓和曲线:指在垂直方向上连接两条不同坡度的道路之间的过渡段。
根据坡度变化形式可分为三种类型:圆形垂直缓和曲线、抛物线垂直缓和曲线以及倒梯形垂直缓和曲线。
四、设计原则缓和曲线的设计应遵循以下原则:1. 平滑性原则:缓和曲线应该是平滑的,不应有急转弯或急变坡,以确保行车舒适性和安全性。
2. 安全性原则:缓和曲线的半径应根据车速、车型、路况等因素确定,以确保行车安全。
3. 经济性原则:缓和曲线的设计应当考虑工程成本,尽可能节约材料和人力资源。
4. 美观性原则:缓和曲线的设计应当符合美学要求,与周围环境相协调,营造出美观的道路景观。
五、计算方法1. 水平缓和曲线计算方法:(1)根据道路设计速度确定水平曲率半径;(2)计算过渡长度L=K*R,其中K为过渡曲率系数,一般取0.06~0.08;(3)计算过渡段两端点处的切线方向角,并将其与前后道路段的方向角相比较,确定过渡段两端点处的转角;(4)根据转角大小确定过渡段内部各点处的切线方向角。
2. 垂直缓和曲线计算方法:(1)根据前后道路的坡度及设计速度确定过渡段长度L;(2)根据过渡段长度L和坡度变化形式,确定垂直曲率半径R;(3)计算出过渡段两端点处的高程值,并将其与前后道路段的高程值相比较,确定过渡段两端点处的转角;(4)根据转角大小确定过渡段内部各点处的高程值。
关于不同类型缓和曲线的判断及起点
目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
缓和曲线)计算公式
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:l④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:xZ ,yZ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 ,yZ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:l④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:xZ ,yZ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 ,yZ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l——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R 2——曲线终点处的半径P——曲线起点处的曲率1——曲线终点处的曲率P2α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i(上坡为“+”,下坡为“-”)1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤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:K③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y⑤曲线起点切线方位角:α⑥曲线起点处曲率:P(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,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:。
缓和曲线、 圆曲线计算方法
缓和曲线计算方法(ZH~HY)中线首先计算直线段坐标方位角(即ZH~JD坐标方位角),及ZH点坐标。
备用偏角公式:{30*L/(π*RL S)缓和曲线}1、计算待求点偏角=((L/10)2 *(57296/(RL S))/60。
其中L=待求点至ZH距离、R=圆曲线半径、L S =缓和曲线长。
2、待求点方位角=直线方位角±待求点偏角。
(曲线左转-偏角,曲线右转+偏角)3、待求点至ZH点弦长=L—L5 /(90*R2 *L S 2),其中L=待求点至ZH距离(里程)、R=圆曲线半径。
4、待求点坐标:X=ZH点X坐标+COS(待求点方位角)*弦长Y= ZH点Y坐标+SIN(待求点方位角)*弦长缓和曲线计算左右边线坐标(ZH~HY)1、左侧方位角=(待求点方位角±2倍偏角=直线方位角±3倍偏角)—边线与中线夹角。
2、右侧方位角=(待求点方位角±2倍偏角=直线方位角±3倍偏角)+边线与中线夹角。
3、左侧边线坐标:X=该点中线X坐标+COS(左侧方位角)*边线至中线距离Y=该点中线Y坐标+SIN(左侧方位角)*边线至中线距离4、右侧边线坐标:X=该点中线X坐标+COS(右侧方位角)*边线至中线距离Y=该点中线Y坐标+SIN(右侧方位角)*边线至中线距离圆曲线计算方法(HY~YH)中线注:(ZY-YZ)同理,方位角=用直线方位角-待求点偏角首先计算直线段坐标方位角(即Z H~JD坐标方位角),及HY点坐标。
求出缓圆点(HY)偏角=(L S*90)/(π* R)。
1、2、求待求点偏角=(L*90)/(π* R)。
其中:L=待求点至HY距离(里程)、R=圆曲线半径、L S =缓和曲线长。
3、待求点至HY点弦长=2* R*SIN(待求点偏角)。
4、待求点方位角=直线方位角±HY点偏角±待求点偏角,(曲线左转-偏角,曲线右转+偏角)。
5、待求点坐标:X=HY点X坐标+COS(待求点方位角)*弦长Y=HY点Y坐标+SIN(待求点方位角)*弦长圆曲线计算左右边线坐标1、左侧方位角=(待求点方位角±偏角—边线与中线夹角)。
公路缓和曲线段原理及缓和曲线计算公式Word版
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。
关于不同类型缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法
关于不同类型缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法(转)目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
圆曲线和缓和曲线坐标推算公式(附带例题)
圆曲线和缓和曲线坐标推算公式(附带例题)本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算圆曲线和缓和曲线坐标推算公式一、直线上的坐标推算Xi=Xm Licosa0 Y=Y Lsinami0 i式中:Xm、Ym――直线段起点M坐标Li――直线段上任意点i到线路起点M的距离a0――直线段起点M到JD1的方位角二、圆曲线上任一点的坐标推算①、圆曲线上任一点i相对应的圆心角:i=180Li R式中:Li――圆曲线上任一点i离开ZY或YZ点的弧长Xi=Rsin i②、圆曲线上任一点i的直角坐标:(可不计算).Y=R(1 cos )i i本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算③、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的偏角:i=i2=90Li R④、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的弦长:Ci=2Rsin(i2) 2Rsin( i)⑤、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的弦长的方位角:ai=azy jd或yz jd iXi=XZY或YZ Cicosai⑥、所以圆曲线上任意点i的坐标为:Y=Y CsinaiiZY或YZ i例题:已知一段圆曲线,R=3500m,Ls=553.1m,交点里程K50+154.734,ZY点到JD方向方位角为A=129°23′18.3″,右偏9°3′15.8″,ZY点里程K49+877.607,YZ点里程K50+430.707,起点坐标为x=__.196,y=__.251,求K50+200处中点坐标及左右各偏12.5m的坐标。
解:K50+200处的曲线长度为Li=322.393m180 180 Li=322.393=5 16 39.52 K50+200相对应的方位角:a=R 3500K50+200相对应的偏角:i=i2=90 90Li=322.393=2 38 19.76 R 3500K50+200到zy点的弦长:Ci=2Rsin i=2 3500 sin2 38 19.76 =322.279m zy点到K50+200中桩的方位角:ai=azy jd i=129 23 18.3 2 38 19.76 =132 1 38.06K50+200左、右偏12.5m的方位角:a左=Ai a 90 =134 39 57.82 90 =44 39 57.82 a右=Ai a 90 =134 39 57.82 90 =134 39 57.82 所以K50+200处的坐标为:.196 322.279 cos132 1 38.06 =__.4354 Xi=XZY Cicosai=__ Y=Y Csina=__.251 322.279 sin132 1 38.06 =__.6484ZYii i 本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算K50+200左偏12.5m的坐标为:.4354 12.5 cos44 39 57.82 =__.3256 X左=Xi 12.5cosa左=__Y=Y 12.5sina=__.6484 12.5 sin44 39 57.82 =__.4656i左左K50+200右偏12.5m的坐标为:.4354 12.5 cos134 39 57.82 =__.6482 X右=Xi 12.5cosa右=__ Y=Y 12.5sina=__.6484 12.5 sin134 39 57.82 =__.5386i右右三、缓和曲线上任一点的坐标推算L2i180=切线角:i2RLsL2i180缓和曲线上任意点i的偏角:i==36RLsi缓和曲线ZH或HZ点到任意点i的方位角为:ai=aZH jd或HZ jd iL5i xi=Li40R2L2s3缓和曲线上任意点i的坐标为:L y=ii 6RLs22缓和曲线ZH或HZ点到任意点i的弦长:Cix yXi=XZH或HZ Cicosai所以缓和曲线上任意点i的坐标为:Y=Y CsinaiiZH或HZ i本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算例题:已知一段缓和曲线,ZH点到JD方向方位角为A=183°17′08.9″,线路左偏43°31′02″,ZH点里程为K52+001.615,ZH点坐标x=__.927,y=__.089,R=960m,Ls=120m,求K52+100处的中点坐标及左右各偏12.5m的坐标。
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各种曲线类型的缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法
看到这个标题是有点绕口啊!总结任何曲线类型都是由自然段组合而成,所谓自然段统指直线、缓和曲线、圆曲线。
圆曲线又分单圆曲线和复曲线。
单圆曲线就是单一半径的曲线。
具有两个半径或以上不同半径的曲线称复曲线。
在此一般平曲线不在说了,第一缓和曲线、圆曲线、第二缓和曲线。
目前在坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,问题就出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线。
目前公路线性有非对称线性的设计,特别是在互通立交匝道和山区高速公路线性设计中。
非对称线性又分为完全非对称线性和非对称非完整线性两种。
所谓“完全非对称曲线”的含义就是第一缓和曲线长和第二缓和曲线长不等,而第一缓和曲线和第二缓和曲线起点处的半径为无穷大。
所谓“非完整”的含义就是第一缓和曲线和第二缓和曲线的半径不是无穷大,而是有半径的。
关于这点,一般课本教材上没有明确的讲述,查找网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.
当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH 向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
对称与不对称缓和曲线是相对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言),当两个缓和曲线长度相等时候则称之为对称缓和曲线,自然此时的切线长、缓和曲线参数A值都是相等的,反之不相等就称为不对称缓和曲线,自然切线长、缓和曲线是不相等的。
由此可以看出对于缓和曲线而言,是否对称很容易分辨判断无需赘述,完整与否不易区分,也是这里重点要说的问题.
完整与不完整缓和曲线的区别判断方法:
综上所述,完整缓和曲线与不完整缓和曲线的判断其实就在于验证完整缓和曲线参数方程
A^2=R*Ls这个等式成立与否就可。
(A为已知的缓和曲线参数,R为缓和曲线所接圆曲线的半径,Ls为该段缓和曲线的长度)理论上,当该式子成立时候,那就是完整缓和曲线无疑,当不成立时候那就可判断为不完整缓和曲线了。
实际工作操作时候验证方法如下:先把
R*Ls的乘积进行开平方然后看所得到的结果是否与所提供的缓和曲线参数A值相等。
其实C=A^2=R*Ls。
C为曲率半径变化率。
判断出来了是不完整缓和曲线该如何计算出来起点终点的曲率半径呢?
完整缓和曲线与不完整缓和曲线起点终点的曲率半径的判断与计算:
线路设计上的缓和曲线一般不会单独存在的,连续的缓和曲线起点或终点必定有一端都是要接圆曲线的,那么缓和曲线一端的半径值必定就是圆曲线的半径值了,求半径的问题就变成
只需求出另外一端半径就可以了.上面说过首先判断出该缓和曲线是否是完整的办法,那么
当是完整缓和曲线时候,起点或终点两端的半径,必定一端是无穷大,一端就是圆曲线半径了;那么当判断是不完整缓和曲线时,一端半径就是圆曲线半径,另一端的半径就绝对不能是无
穷大了的,理论上应该是该端点的半径值要小于无穷大而大于所接圆曲线的半径值,那么该
怎么求出来呢?此时就牵涉到了不完整缓和曲线的参数方程:
A^2=[(R大*R小)÷(R大-R小)]*Ls
由上方程可以看出,R大就是我们所需要求的这端半径了,R小自然就是该不完整缓和曲线所接的圆曲线半径了。
A为该不完整缓和曲线参数(设计院会给出来),R小为所接圆曲线半径,Ls为该不完整缓和曲线的长度,这些设计单位都提供的有了,只需按照上面的不完
整缓和曲线的参数方程进行解方程就可得到另一端的半径值了,也就是
R大=(A^2*R小)÷(A^2-R小*Ls)
其实关于不完整缓和曲线一端半径求算方法这点,在夏夜的“轻松测量系统软件电脑版”的菜单上也就有这个工具,懒得列方程解算的,不妨直接用软件计算也可嘛,我上述只是讲述了下手工计算的方法.
还有种不完整缓和曲线中不需要计算曲率半径
卵形曲线是不完整缓和曲线中的一种特殊情况,对于卵形曲线的定义是:两端同转向圆曲线中间所夹的那段同转向不完整缓和曲线就叫卵形曲线,也就是指那段缓和曲线前后各有个圆曲线相接,并且三段曲线的转向相同用上述判断复核是那么这段缓和曲线一般都是不完整的那么符合这样特征的就是卵形曲线,那么此时卵形曲线必定是符合不完整缓和曲线的参数方程的:
A^2=[(R大*R小)÷(R大-R小)]*Ls
那么此时卵形曲线的起点或终点这两端的半径就分别是所接两个圆曲线的半径值!也就是R 大和R小.半径值就是无需求的,直接用卵形曲线所接前后两个圆曲线的半径值就可了.
对于缓和曲线的特征判断与半径计算应该很清楚了吧,那么在使用程序计算线路坐标的时候,遇见缓和曲线就先判断是否完整,然后用上述方法很快就可判断到起点或终点的曲率半径了。
最后想提醒下新手,有时说曲率就是半径的倒数。
以上所述是本人愚见,欢迎各位不吝赐教,共同学习交流,将课本理论与现实实践相结合,正确顺利使用线元法(积木法)坐标计算程序,为坐标计算做好数据准备,从而正确快速的计算出线路坐标,当然也欢迎测友一起探讨加我好友(注明测友),交流,共同进步!欢迎大家进入我的工程测量qq群①66262135工程测量qq群②42284044。
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