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R?P2; BO?R?P1 ,则CO???cos2cos2BC?BO?CO?(P1?P2) (B) cos?2(5)ΔABC中
BC?sin?AB???sin?90???2? ?将(B)式代入,得:
AB?P1?P2???P?P2??sin?90?????cos?1
??22sin???cos?sin?cossin?22P1?P2 sin??P1?P2?即 AB?AC?代入(A),即得:
P1?P2??T?(R?P)tan?q?11???12sin??ls1+ls2 切线: ?;曲线长:LH?(???01-?02)R180?P?P??T?(R?P)tan?q?21222?2sin??当
lSA?lSB时,可得出同样结论。
(二)两端设有缓和曲线的切基线圆曲线半径的反算
切基线对称基本型曲线。
1.为计算方便,可将其视为两个非对称基本型平曲线在公切点GQ处首尾相连而成。 2.对于JDA,lS1?ls,lS2?0
则:T11?(R?P)tan?12?q??pp;T1?Rtan1? sin?12sin?1 16
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3.对于JDB,lS1?0,lS2?lS
则:T2?Rtan4.又T1?T2?AB
2?1?2?lS1???1??即:R?tan?tan??????AB 2224Rsin?sin???12??2?1?2?21?lS??1?将上式整理为R的一元二次方程:?tan?tan??0 ??R?AB?R????22???sin?1sin?2?242?11?lS???tan令 :a?tan;b??AB; c?????24 sin?sin?2212???22??pp;T22?(R?P)tan2?q?
2sin?2sin?2?1?2?b?b2?4a?c则 : R?
2a测设时,从A及B向前分别量出T11及T22定出ZH及HZ,在AB方向量T1或T2定出GQ,即可详细测设曲线。
§11-7 复曲线的测设
摘要内容:复曲线是由两个或两个以上不同半径的同向曲线相连而成的曲线。复曲线一般有三种情况:即I型不设缓和曲线;Ⅱ型两端设缓和曲线而中间省略缓和曲线;Ⅲ型两端和中间都设缓和曲线,即卵型曲线情况。I型可以按Ⅱ型当两段缓和曲线长度为0的特例。 讲课重点:Ⅱ型两端设缓和曲线而中间省略缓和曲线。 讲课难点:Ⅲ型两端和中间都设缓和曲线,即卵型曲线情况。 讲授重点内容提要: 一、I型复曲线
不设缓和曲线的复曲线是由两个不同半径的圆曲线组成。设JD为C,由图可知:AB= T1+T2= R1tan(α1/2)+ R2tan(α2/2)。
三角形关系:AC?sin?2sin?1AB;BC?AB sin?sin?2几何关系:T??T1?AC;T??T2?BC;L?L1?L2
1测设时,从JD沿两切线方向量出AC和BC定出A、B两点,从A及B向前分别量出T1及T2定出ZY及YZ,在AB方向量T1或T1定出YY。即可详细测设曲线。
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二、Ⅱ型复曲线
已知AB长度、α1和α2。曲线两端分别设有缓和曲线ls1和ls2,为使两圆曲线R1和R2在公切点(GQ)直接衔接,两缓和曲线的内移值必须相等,即p1=p2=p,则:
ls21ls22 p??24R124R2(1)若R2> R1,一般应先选定ls1,再计算ls2和R2:
?R2?24R2p???R1?T1?(R1?p1)tan1??2? ; ? T2R2??p2??T2?AB?T1??2?tan?2?ls2?ls1?(2)R1> R2,一般应先选定ls2,再反算ls1和R1:
??ls22??2?AB??R?tan??224R?2AB?TBls22?2??R1??p1????24R2? tan1tan1?22??R1ls1?ls2?R2?按此推算出的R1和ls1不能取整,检查R1、R2、ls1、ls2的规定及其它曲线要素,若不满足时应重新选定并试算,必要时应调整路线导线。 三、Ⅲ型复曲线
1.已知条件:
设两圆曲线偏角分别为α1和α2,基线长为AB。若先拟定R1、ls1和ls2, 2.确定R2
(1)计算第一圆曲线设回旋线后的内移值P1; (2)公切点(c)处对应的切线长T1=(R1+P1)·tan(α1/2); (3)第二个圆曲线设回旋线后公切点(c)对应的切线长:
T2= AB- T1=(R2+P2)·tan(α2/2);
从而得:R2?P2?AB?T1AB?T1,并令RP? ;
tan(?2/2)tan(?2/2)2则: R2+P2= Rp ;又:P2?ls2/24R2 联解上两式便可得:R2?(Rp?RP?ls2/6)/2
22之后便可计算曲线要素,对照规范进行检查调整,最后计算曲线控制桩里程桩号。
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3.中间回旋曲线 (1)构图条件
MB为一缓和曲线,M、A、B的曲率半径分别为∞、R1、R2,切线分别为MN、AU、BN;TAc1是半径为R1的圆曲线,并在A点与缓和曲线相切,c2BS是半径为R2的圆曲线,并在B点与缓和曲线公切。
(2)公式推导
令MA=l1,MB=l2,则AB=l2-l1=lF,即为卵型曲线中间回旋线长度。 该回旋线参数:A?R1?l1?R2?l2
若令:1?1?1?R1?R2(两圆曲线的曲率差),
RFR2R1R1?R2则得另一常用计算式:A?RF?lF 4. Ⅲ型复曲线设计
对于Ⅲ型复曲线,先根据控制条件设置两端的圆曲线,并拟定两端的回旋线长ls1、ls2后,原公切点c产生相对位移△P(两圆曲线错开)。如△P值合适,即以PF=△P插入中间回旋线,其长度为:
lF?24?RF??P 或将R?R1?R2,?P?ls2FR1?R2224R2?l代入,则:lF?24R12s1R1?ls2?R2?ls1
R1?R222△P值不合适,由此得出的lF可能出现太长而容纳不下,或lF太短以致曲线率变化过急的情况。此时可以:调整两端缓和曲线长度;调整某一曲线交点位置从而得出符合规范下列要求的PF。
下面给出关于中间回旋线特性的结论:
(1)回旋线两端点的曲线半径分别与相应的圆曲线半径一致; (2)较小半径圆曲线对于大半径圆曲线应内移一定距离;
(3)回旋线被原分切点中分,即以回旋线长的一半分别插入两圆曲线内,AQ=QB= lF/2; (3)回旋线中点通过内移距离PF的中点为Q,即c1Q=Qc2=PF/2。
§11-8 回头曲线的测设
讲授重点内容提要: 一、回头曲线要素计算
1.转角180°<α<360°时
?360?????T?(R?p)tg????q 2??当T为正值时,交点位于直线范围(图a);当T为负值时,交点位于切线范围内(图b,应用于
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立交)。
2.当360°≤α<540°时(螺旋线)
???360?T?(R?p)tg??2?不论α为任何角度,回头曲线总长L为:
????q ?L?二、回头曲线的测设
?R180?(??2?)?2ls??180??R?ls
若能在现场定出交点,可由交点量T长定出ZH、HZ点。如无交点,如图示,在ZH、HZ点附近设置副交点B、C,测出转向角θ1、θ2及BC长度,按此推算BA、CA长度,由BD=T-BA、CE=T-CA(图中D、E分别为ZH、HZ点),便可在B、C点分别定出ZH、HZ点。
§11-9 道路中线逐桩坐标的计算
摘要内容:交点JD的坐标XJD、YJD已经测定(如采用纸上定线,可在地形图上量取),路线导线的坐标方位角和边长S按坐标反算求得。在各圆曲线半径R和缓和曲线长度ls后,根据各桩的里程桩号,计算出相应的坐标值X、Y,称为中线逐桩坐标。
讲课重点:路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算;直线上中桩坐标计算;单曲线内中桩坐标计算;复曲线坐标计算。 讲课难点:复曲线坐标计算。 讲授重点内容提要:
1.路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算
设起点坐标JD0(XJ0,YJ0),第i个交点坐标为JDi(XJi,YJi),i?1,2,?,n,则 坐标增量 DX?XJi?XJi?1 DY?YJi?YJi?1 交点间距 S?象限角 计算方位角A
(DX)2?(DY)2
??arctgDY DXDX?0,DY?0,DX?0,DY?0,A??
A?180??DX?0,DY?0,DX?0,DY?0,转角
A?180??
A?360?? ? i?Ai?Ai?1
?i为“+”路线右转,?i为“—”路线左转。
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