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1、公路勘測設(shè)計HighwaySurveyDesign云南交通職業(yè)技術(shù)學院第二章平面設(shè)計第三節(jié)緩和曲線緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間,由較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形,是道路平面線形要素之一。緩和曲線的主要特征是曲率均勻變化。緩和曲線的定義一、設(shè)置緩和曲線的目的和條件目的條件圓曲線半徑小于不設(shè)超高最小半徑,公路等級在三級以上1.有利于駕駛員操縱方向盤2.消除離心力的突變,提高舒適性3.完成超高和加寬的過渡4.與圓曲線配合得當,增加線形美觀二、緩和曲線的性質(zhì)汽車勻速從直線進入圓曲線或(相反)其行駛軌跡的弧和半徑成反比(一)汽車轉(zhuǎn)彎時行駛的理論軌跡方程l—
2、回旋線上某點至回旋線起點的曲線長,m;ρ—回旋線上某點曲率半徑,m;A—回旋線的參數(shù)。汽車進入曲線行駛軌跡圖(二)回旋線作為緩和曲線三、緩和曲線最小長度緩和曲線最小長度應滿足:(1)使汽車平順地由直線段過渡到到圓曲線段,并對離心力的增長有一定的限制;(2)駕駛員操縱方向盤所需的必要時間以利駕駛員順適地操縱放向盤;(3)滿足道路設(shè)置超高與加寬過渡的要求。三、緩和曲線最小長度(一)控制離心加速度增長率,滿足旅客舒適要求(二)根據(jù)駕駛員操作方向盤所需經(jīng)行時間(三)根據(jù)超高漸變率適中(四)從視覺上應有平順感的要求考慮30≤β≤290S1≤Ls≤S2Ls—緩和曲線最小長度,m;V—計算
3、行車速度,Km/h;R—圓曲線半徑,m。b′—超高旋轉(zhuǎn)軸至路面外側(cè)邊緣的距離;p-超高漸變率,參考表2-10選用。公路等級高速公路一二三四設(shè)計速度(km/h)1201008010080608060403020緩和曲線最小長度(m)10085708570507050352520三、緩和曲線最小長度結(jié)論:緩和曲線長度與設(shè)計速度的關(guān)系最大表2-7各級公路的緩和曲線最小長度注:四級公路為超高、加寬緩和段(一)切線角四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)βx—緩和曲線任意一點的切線角,rad;(二)緩和曲線的直角坐標緩和曲線的直角坐標β—緩和曲線終點處YH(HY)的切線角,rad;四、直角坐標與緩
4、和曲線常數(shù)(三)緩和曲線常數(shù)P:未設(shè)緩和曲線的圓曲線起點(終點)至緩和曲線起點的距離q:設(shè)有緩和曲線后圓曲線的內(nèi)移值四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)(三)緩和曲線常數(shù)Td—緩和曲線起點至Q點的距離Tk—緩和曲線終點至Q點的距離緩和曲線起點、終點的切線相交于Q點Ch—緩和曲線的弦長Δ—緩和曲線上任意點的偏角Δh—緩和曲線總偏角四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)(四)有緩和曲線的公路平曲線(1)緩和曲線常數(shù)道路平面線形三要素:直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線1、單交點緩和曲線切線角p和q四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)2)平曲線幾何要素計算平曲線總長:外距:超距:平曲線切線長:平曲線中圓曲線長
5、:四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)1)同向兩個交點按虛交法設(shè)計一個單曲線的情形2、雙交點虛交單曲線四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)2)兩個同向交點按切基線設(shè)計成一個單曲線的情形2、雙交點虛交單曲線計算出R后,按單圓曲線計算(1)當平曲線不設(shè)緩和曲線時:四、直角坐標與緩和曲線常數(shù)2)兩個同向交點按切基線設(shè)計成一個單曲線的情形2、雙交點虛交單曲線由于AB和Ls已知,由下式可確定圓曲線半徑R(2)當平曲線設(shè)有緩和曲線時:五、緩和曲線省略的條件(1)四級公路無論圓曲線半徑的大小可不考慮設(shè)計緩和曲線。(2)在直線和圓曲線間當圓曲線半徑大于或等于表(2-6)所列“不設(shè)超高最小半徑”時,緩和曲線無條件
6、省略。(3)半徑不同的圓曲線徑相連接處,應設(shè)置緩和曲線,但符合下述條件時可以省略不設(shè)緩和曲線。1)小圓半徑大于表(2-6)所列“不設(shè)超高最小半徑”時。2)小圓半徑大于表(2-8)所列“小圓臨界半徑”,且符合下列條件之一時:⑴小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當于最小回旋線長的回旋線時,其小圓與大圓的內(nèi)移值之差不超過0.1m。⑵設(shè)計速度≥80Km/h時,大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于1.5。⑶設(shè)計速度<80Km/h時,大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于2。(一)緩和曲線省略的條件設(shè)計速度(Km/h)1201008060403020不設(shè)超高最小半徑(m)路拱≤2.0%550
7、0400025001500600350150路拱>2.0%75005250335019008004500200表2—6不設(shè)超高的圓曲線最小半徑公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路計算行車速度(km/h)12010080100806080604030臨界曲線半徑(m)210015009001500900500900500250130表2—8復曲線中的小圓臨界半徑五、緩和曲線省略的條件五、緩和曲線省略的條件運用回旋線時應注意:1.當圓曲線半徑R較大或接近于100m時,回旋線參數(shù)應取等于R;當R小于100