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文檔簡介

1.定線步驟(1)徒手畫出線形順適、平緩并與地形相適應的路線概略位置。(2)選用直尺和不同半徑的圓曲線彎尺擬合徒手畫線,把該畫線分解成規(guī)則的數(shù)學單元一圓弧和直線。(3)在每一被分解后的圓弧或直線上各采集兩個點的坐標,從而將直線和圓固定下來。通過試定或試算,用合適的緩和曲線將固定的線形單元順滑地連接,形成一條以曲線為主的連續(xù)面線形。

二、曲線型定線法坐標計算方法1.定線步驟二、曲線型定線法坐標計算方法1回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)2回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)3回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)4回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2)回旋曲線表法3)近似計算法:①直線與圓曲線間用緩和曲線連接:式中:D——圓弧與直線或圓弧與圓弧之間距離;

卵型曲線:

②S型、卵型曲線:(公式同上)

換算半徑R:S型曲線:

2.確定回旋線參數(shù)D回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:式中:D——圓弧與直線或圓弧與5(1)直線與圓曲線連接已知直線上兩點D1(xD1,yD1)和D2(xD2,yD2),圓曲線上兩點C1(xC1,yC1)和D2(xC2,yC2),圓曲線半徑為R。4)解析計算法:要求設計緩和曲線LS連接圓曲線并與直線D1~D2相切。。(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:要求設計緩和6(1)直線與圓曲線連接①圓心坐標M(xm,ym)C1C2兩點之間距離:

xm=xC1+Rcosαmym=yC1+Rsinαm4)解析計算法:(1)直線與圓曲線連接①圓心坐標M(xm,ym)7

②圓心到直線的距離D

直線D1D2斜率:(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:②圓心到直線的距離D(1)直線與圓曲線連8

②圓心到直線的距離D

直線D1D2斜率:(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:

③回旋線參數(shù)A及長度Ls

圓曲線與直線之間的距離D即曲線內(nèi)移值p,即p=D。若按回旋線參數(shù)A2=RLS設計,則

②圓心到直線的距離D(1)直線與圓曲線連9GQq2q1p1p2(2)兩反向曲線連接(S型)

兩曲線間距D:

GQq2q1p1p2(2)兩反向曲線連接(S型)兩曲線間距10用牛頓求根法可解出A1,A2建立方程:用牛頓求根法可解出A1,A2建立方程:11(3)兩同向曲線連接(卵型)

兩圓心間距:

q2-q1R1+p1-R2-p2建立方程:用牛頓求根法可解出A。

(3)兩同向曲線連接(卵型)兩圓心間距:q2-q1R1+121)單曲線計算方法:由兩段緩和曲線把圓曲線與兩條直線連接起來。

3.曲線型定線坐標計算方法:1)單曲線計算方法:由兩段緩和曲線把圓曲線與兩條直線連接起來13(1)曲線主點坐標計算:ZH、HZ點到圓心M的方位角:

ZH、HZ點坐標:

(1)曲線主點坐標計算:ZH、HZ點坐標:14圓心M到HY、YH的方位角:

HY、YH的坐標:

圓心M到HY、YH的方位角:HY、YH的坐標:15(2)曲線主點里程樁號計算:

平曲線長度

設前直線上點(x1,y1)的里程樁號為Lcz,

HY=ZH+Ls1,HZ=ZH+L,YH=HZ-Ls2(2)曲線主點里程樁號計算:平曲線長度設前直線上點(x116(2)曲線主點里程樁號計算:

平曲線長度

設前直線上點(x1,y1)的里程樁號為Lcz,

HY=ZH+Ls1,HZ=ZH+L,YH=HZ-Ls2(3)曲線上任意點坐標計算:(方法同前)(2)曲線主點里程樁號計算:平曲線長度設前直線上點(x117習題:兩直線上分別有兩個點的坐標為:D1(10203.65,,20328.62)、D2(10526.08,20665.11)和D3(10837.56,20733.76)、D4(11324.71,20692.14)。擬設計一個半徑為265m的圓曲線與其連接,圓心坐標為(10803.16,20472.29)。其中D1點樁號為K23+125.62。要求計算確定兩段緩和曲線長度并計算曲線主點里程樁號。習題:兩直線上分別有兩個點的坐標為:D1(10203.65,18M2(xm2,ym2)M1(xm1,ym1)NDαm2)S型曲線計算方法已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1),M2(xm2,ym2),半徑R1,R2(反向),計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2。

R2R1D3D2D1q2q1q1+q2β2εεβ1NQ2Q1αQp2p1M2(xm2,ym2)M1(xm1,ym1)NDαm2)S型19(1)線形元素連接點坐標計算(1)線形元素連接點坐標計算20公切點D2坐標計算:

D2點的坐標:

圓心M1到公切點D2的方位角:

,

θLDLD2公切點D2坐標計算:D2點的坐標:圓心M1到公切點D221公切點D2坐標計算:

D2點的坐標:

圓心M1到公切點D2的方位角:

圓心M2到公切點D2的方位角:

公切點D2坐標計算:D2點的坐標:圓心M1到公切點D222可通過兩種方式解決:設定D2為公切點,①移動M2的位置;②調(diào)整Ls2的參數(shù)A2。移動圓心M2的位置時:

如果回旋線參數(shù)A計算不準確,則由M1和M2計算出的D2坐標不相等,即D2不是公切點。緩和曲線與圓連接點D1、D3的坐標計算:(公式同前)

(2)主點里程樁號計算:(方法同前)(3)曲線上任意點坐標計算:(方法同前)可通過兩種方式解決:設定D2為公切點,如果回旋線參數(shù)A233)卵型曲線計算方法

已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1),M2(xm2,ym2),半徑R1,R2(同向),計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2。

3)卵型曲線計算方法已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1)24q2-q1R1+p1-R2-p2XD1D2(1)線形元素連接點坐標計算5.卵型曲線計算方法如果xM2<xM1

,α=α+180。

q2-q1R1+p1-R2-p2XD1D2(1)線形元素連接25則銜接點D1和D2坐標計算公式為:(i=1,2)

從小圓過渡到大圓時方位角:R1<R2從大圓過渡到大圓時方位角:R1>R2則銜接點D1和D2坐標計算公式為:(i=1,2)從小圓過26(2)中間緩和曲線坐標計算必須檢查參數(shù)A是否在規(guī)定范圍R2/2<A<R2。中間緩和曲線段長度LF計算:銜接點D1處緩和曲線長度為lD1,D2點緩和曲線長度為lD2,按近似計算公式回旋線參數(shù):(2)中間緩和曲線坐標計算必須檢查參數(shù)A是否在規(guī)27中間緩和曲線起點M坐標計算:由D1坐標推算M坐標:①當R1>R2時:D1點切線方位角:M點切線方位角:

中間緩和曲線起點M坐標計算:由D1坐標推算M坐標:①當R28中間緩和曲線起點M坐標計算:由D1坐標推算M坐標:①當R1>R2時:回旋線起點M位于D1點后方。

D1點切線方位角:M點切線方位角:

M點坐標:

式中:x,y——緩和曲線終點切線支距值;δ——緩和曲線終點弦角,

中間緩和曲線起點M坐標計算:由D1坐標推算M坐標:①當R29中間緩和曲線起點M坐標計算:②當R1<R2時:回旋線起點M位于D2點前方。由D1坐標推算M坐標:M點切線方位角:

M點坐標:

當計算出之間緩和曲線起點坐標及方位角后,即可據(jù)此計算緩和曲線上任意點坐標。中間緩和曲線起點M坐標計算:②當R1<R2時:回旋線30(3)卵型曲線與兩邊線的連接計算:從兩條直線上分別選取兩個點,采集坐標,標定兩直線。同時必須確定第一條邊上一點的里程樁號,作為推算該路段里程樁號的基點。①分別計算卵型曲線連接兩直線的緩和曲線長度及參數(shù);②計算出兩段緩和曲線的pi、qi、βi值;

③分別計算第一圓曲線R1的ZH、HY點坐標,第二圓曲線R2的YH、HZ點坐標。(3)卵型曲線與兩邊線的連接計算:從兩條直線上分別選取兩個點31(3)卵型曲線與兩邊線的連接計算:ZH里程樁號由已知里程樁號的導線點(坐標x1,y1)推算:(3)卵型曲線與兩邊線的連接計算:ZH里程樁號由已知里程樁號32M1M2R2R1q1-q2p2p1R1+p1-R2-p2XαM1M2R2R1q1-q2p2p1R1+p1-R2-p2Xα331.定線步驟(1)徒手畫出線形順適、平緩并與地形相適應的路線概略位置。(2)選用直尺和不同半徑的圓曲線彎尺擬合徒手畫線,把該畫線分解成規(guī)則的數(shù)學單元一圓弧和直線。(3)在每一被分解后的圓弧或直線上各采集兩個點的坐標,從而將直線和圓固定下來。通過試定或試算,用合適的緩和曲線將固定的線形單元順滑地連接,形成一條以曲線為主的連續(xù)面線形。

二、曲線型定線法坐標計算方法1.定線步驟二、曲線型定線法坐標計算方法34回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)35回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)36回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2.確定回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:2.確定回旋線參數(shù)37回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:1)回旋曲線尺法2)回旋曲線表法3)近似計算法:①直線與圓曲線間用緩和曲線連接:式中:D——圓弧與直線或圓弧與圓弧之間距離;

卵型曲線:

②S型、卵型曲線:(公式同上)

換算半徑R:S型曲線:

2.確定回旋線參數(shù)D回旋線參數(shù)A的確定常用方法有:式中:D——圓弧與直線或圓弧與38(1)直線與圓曲線連接已知直線上兩點D1(xD1,yD1)和D2(xD2,yD2),圓曲線上兩點C1(xC1,yC1)和D2(xC2,yC2),圓曲線半徑為R。4)解析計算法:要求設計緩和曲線LS連接圓曲線并與直線D1~D2相切。。(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:要求設計緩和39(1)直線與圓曲線連接①圓心坐標M(xm,ym)C1C2兩點之間距離:

xm=xC1+Rcosαmym=yC1+Rsinαm4)解析計算法:(1)直線與圓曲線連接①圓心坐標M(xm,ym)40

②圓心到直線的距離D

直線D1D2斜率:(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:②圓心到直線的距離D(1)直線與圓曲線連41

②圓心到直線的距離D

直線D1D2斜率:(1)直線與圓曲線連接4)解析計算法:

③回旋線參數(shù)A及長度Ls

圓曲線與直線之間的距離D即曲線內(nèi)移值p,即p=D。若按回旋線參數(shù)A2=RLS設計,則

②圓心到直線的距離D(1)直線與圓曲線連42GQq2q1p1p2(2)兩反向曲線連接(S型)

兩曲線間距D:

GQq2q1p1p2(2)兩反向曲線連接(S型)兩曲線間距43用牛頓求根法可解出A1,A2建立方程:用牛頓求根法可解出A1,A2建立方程:44(3)兩同向曲線連接(卵型)

兩圓心間距:

q2-q1R1+p1-R2-p2建立方程:用牛頓求根法可解出A。

(3)兩同向曲線連接(卵型)兩圓心間距:q2-q1R1+451)單曲線計算方法:由兩段緩和曲線把圓曲線與兩條直線連接起來。

3.曲線型定線坐標計算方法:1)單曲線計算方法:由兩段緩和曲線把圓曲線與兩條直線連接起來46(1)曲線主點坐標計算:ZH、HZ點到圓心M的方位角:

ZH、HZ點坐標:

(1)曲線主點坐標計算:ZH、HZ點坐標:47圓心M到HY、YH的方位角:

HY、YH的坐標:

圓心M到HY、YH的方位角:HY、YH的坐標:48(2)曲線主點里程樁號計算:

平曲線長度

設前直線上點(x1,y1)的里程樁號為Lcz,

HY=ZH+Ls1,HZ=ZH+L,YH=HZ-Ls2(2)曲線主點里程樁號計算:平曲線長度設前直線上點(x149(2)曲線主點里程樁號計算:

平曲線長度

設前直線上點(x1,y1)的里程樁號為Lcz,

HY=ZH+Ls1,HZ=ZH+L,YH=HZ-Ls2(3)曲線上任意點坐標計算:(方法同前)(2)曲線主點里程樁號計算:平曲線長度設前直線上點(x150習題:兩直線上分別有兩個點的坐標為:D1(10203.65,,20328.62)、D2(10526.08,20665.11)和D3(10837.56,20733.76)、D4(11324.71,20692.14)。擬設計一個半徑為265m的圓曲線與其連接,圓心坐標為(10803.16,20472.29)。其中D1點樁號為K23+125.62。要求計算確定兩段緩和曲線長度并計算曲線主點里程樁號。習題:兩直線上分別有兩個點的坐標為:D1(10203.65,51M2(xm2,ym2)M1(xm1,ym1)NDαm2)S型曲線計算方法已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1),M2(xm2,ym2),半徑R1,R2(反向),計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2。

R2R1D3D2D1q2q1q1+q2β2εεβ1NQ2Q1αQp2p1M2(xm2,ym2)M1(xm1,ym1)NDαm2)S型52(1)線形元素連接點坐標計算(1)線形元素連接點坐標計算53公切點D2坐標計算:

D2點的坐標:

圓心M1到公切點D2的方位角:

,

θLDLD2公切點D2坐標計算:D2點的坐標:圓心M1到公切點D254公切點D2坐標計算:

D2點的坐標:

圓心M1到公切點D2的方位角:

圓心M2到公切點D2的方位角:

公切點D2坐標計算:D2點的坐標:圓心M1到公切點D255可通過兩種方式解決:設定D2為公切點,①移動M2的位置;②調(diào)整Ls2的參數(shù)A2。移動圓心M2的位置時:

如果回旋線參數(shù)A計算不準確,則由M1和M2計算出的D2坐標不相等,即D2不是公切點。緩和曲線與圓連接點D1、D3的坐標計算:(公式同前)

(2)主點里程樁號計算:(方法同前)(3)曲線上任意點坐標計算:(方法同前)可通過兩種方式解決:設定D2為公切點,如果回旋線參數(shù)A563)卵型曲線計算方法

已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1),M2(xm2,ym2),半徑R1,R2(同向),計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2。

3)卵型曲線計算方法已知兩圓心坐標為M1(xm1,ym1)57q2-q1R1+p1-R2-p2XD1D2(1)線形元素連接點坐標計算5.卵型曲線計算方法如果xM2<xM1

,α=α+180。

q2-q1R1+p1-R2-p2XD1D2(1)線形元素連接58則銜接點D1和D2坐標計算公式為:(i=1,2)

從小圓過渡到大圓時方位角:R1<R2從大圓過渡到大圓時方位角:R1>R2則銜接點D1和D2坐標計算公式為:(i=1,2)從小圓過59(2)中間緩和曲線坐標計算必須檢查參數(shù)A是否在規(guī)定范圍R2/2<A<R2。中間緩和曲線段長度LF計算:銜接點D1處緩和曲線長度為lD1,D2點緩和曲線長度為lD2,按近似計算公式回旋線參數(shù):(

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