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橋梁布局線中的公路曲線
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2014/11/03 16:34:43

問題描述:在應用 CSiBridge 定義橋梁布局線時,能否考慮公路工程中的公路曲線形式呢?如何輸入相關(guān)的曲線參數(shù)呢?

解答:

首先,公路曲線大致可分為圓曲線和緩和曲線(transition curve)。其中:

1. 緩和曲線是道路平面線形要素之一,它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線

2. 《公路工程技術(shù)標準》(JTG B01-2003)規(guī)定,除四級路可不設(shè)緩和曲線外,其余各級公路都應設(shè)置緩和曲線。在現(xiàn)代高速公路上,有時緩和曲線所占的比例超過了直線和圓曲線,成為平面線形的主要組成部分。在城市道路上,緩和曲線也被廣泛地使用。

其次,設(shè)置緩和曲線的目的主要包括:

a. 通過曲率的逐漸變化,適應汽車轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡及路線的順暢,緩和行車方向的突變和離心力的突然產(chǎn)生;

b. 使離心加速度逐漸變化,不致產(chǎn)生側(cè)向沖擊;

c. 緩和超高,作為超高變化的過渡段,來減少行車震蕩。

最后,緩和曲線的線型包括很多種,但在公路工程中主要采用回旋線,具體參見《公路工程技術(shù)標準》。

a. 回旋線是道路路線半徑從無窮大一直變化到一定設(shè)計值的一種過渡曲線。

b. 緩和曲線之所以更多地采用回旋線,主要原因在于汽車的行駛軌跡非常近似回旋線。另外,回旋線不僅可以用做緩和曲線,而且也可以作為線形要素之一。同時,又有相應的測設(shè)用表,具備了使用條件。

在 CSiBridge 的布局線定義中,可以考慮水平面內(nèi)的圓曲線和緩和曲線(回旋線),如下圖所示:

對于圓曲線,三個參數(shù)(終點測站、終點方位角、曲率半徑)可以任選其二,由程序計算第三個參數(shù)。

對于公路曲線(回旋線),程序?qū)⑾拗魄拾霃降淖钚≈岛妥畲笾?,最大值即圓曲線對應的曲率半徑,最小值為最大值的一半。程序內(nèi)部將根據(jù)回旋線的基本公式確定其形狀和各點坐標:

具體的公路曲線線型如下圖所示:


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