3第三章+平面设计教材课程.ppt

第三章 平面设计 ; 路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程。 路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程。 路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。 ;二、平面线形设计的基本要求;（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。;（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。;（二）平面线形要素;第二节 直线;德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速度，用公里/小时为单位)。 美国为180s的行程。 我国对于设计速度大于或等于60km/h的公路最大直线长度为以汽车按设计速度行驶70s 左右的距离控制，一般直线路段的最大长度(以m 计)应控制在设计速度(以km/h 计)的20 倍为宜。 ;1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：设计速度≥60km/h的公路，同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为宜（6V）。;;2．反向曲线间的直线最小长度;各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。 路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。 ; 一、圆曲线的几何元素;X;根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：;（1）危及行车安全 汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移，这就要求横向力系数μ低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f: μ≤f f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关，一般在干燥路面上约为0.4～0.8，在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶时，降低到0.25～0.40。路面结冰和积雪时，降到0.2以下，在光滑的冰面上可降到0.06（不加防滑链）。;（2）增加驾驶操纵的困难;（3）增加燃料消耗和轮胎磨损;（4）行旅不舒适;《标准》规定： 高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10%， 其它各级公路不应大于8%。 在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于6%。;ih;是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证???全行车的最小允许半径。;一般最小半径是指各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全、舒适行车的最小允许半径。;圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置等于直线路段路拱的反超高。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。;4.最小半径指标的应用;（3）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。 （4）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，不应突然采用小半径曲线； （5）长直线或线形较好路段，不能采用极限最小半径。 （6）从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时，线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。;（三）圆曲线最大半径; 一、缓和曲线的作用与性质 （一）缓和曲线的作用 1．曲率连续变化，便于车辆行驶 2．离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适 3．超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳 4．与圆曲线配合得当，增加线形美观 ;;φ;设汽车前后轮轴距为d，前轮转动?后，汽车的行驶轨迹曲线半径为;二、回旋线作为缓和曲线;1. 回旋线的参数值A的确定;可以认为回旋线的形状只有一种，只需改变参数A就能得到不同大小的回旋曲线。 A相当于回旋线的放大系数，回旋线的这种相似性对于简化其几何要素的计算和编制曲线表很有用处。 ;直线;回旋线起点切线;当l=0时，?=0。 对l·dl=A2·d?积分得：;dx，dy的展开：;对dx、dy分别进行积分： ;在回旋线终点处，l = Ls，r = R，A2 = RLs ;1. 各要素的计算公式;1. 各要素的计算公式 基本公式：r·l=A2， ; p = y + rcosβ -r P点曲率圆圆心M点的坐标： xm = x – rsinβ ym = r + p P点的弦长： ;道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线。;(1)几何元素的计算公式：;切线长：;(2)主点里程桩号计算方法：;①用切线支距法敷设回旋线公式： ;0;例题：;J=2T-L=2×116.565-232.054=1.077;（2）主点里程桩号计算：;（3）计算曲线上每隔25m整桩号的切线支距值： ;计算切线支距值：;作业：;三、缓和曲线的长度及参数;满足乘车舒适感的缓和曲线最小长度 ：;2．超高渐变率适中;3．行驶时间不过短;（二）回旋曲线参数的确定;由β0=3°～29°推导出合适的A值： ;回旋线参数A的确定：;（三）缓和曲线的省略; 由上表可知，设