第12讲缓和曲线测设讲解ppt课件.ppt

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1、工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第5章 线路中线测量 基本型曲线主点测设基本型曲线主点测设工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物思思考考1 1、火车由直线直接进入、火车由直线直接进入圆曲线会带来什么危害圆曲线会带来什么危害? ?2 2、线路由直线进入曲、线路由直线进入曲 线段，设置缓和曲线有哪线段，设置缓和曲

2、线有哪些作用？些作用？ZHHY圆曲线圆曲线工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物n教学目标知识目标:掌握缓和曲线特性、方程式掌握缓和曲线常数、要素和主点里程计算方法掌握缓和曲线的主点测设方法技能目标能够使用全站仪进行缓和曲线主点测设能够使用普通科学计算器进行缓和曲线常数、要素和主点里程等计算工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

3、有一个活的生物 超高过渡：超高过渡： 外轨超高外轨超高 加宽过渡：加宽过渡： 内轨加宽内轨加宽 运动状态过渡：匀速直线运动运动状态过渡：匀速直线运动 匀速圆周运动匀速圆周运动h图 5 3 超高示意图工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(1)(1)在曲线上高速运行的列车会产生离心力在曲线上高速运行的列车会产生离心力, ,为克服离心力的影响为克服离心力的影响，铁路在曲线部分采用外轨超高的办法，铁路在曲线部分采用外轨超高的办法, ,即把外轨抬高一定数值即把外

4、轨抬高一定数值. .使车辆向曲线内倾斜使车辆向曲线内倾斜, ,以平衡离心力的作用以平衡离心力的作用, ,保证列车安全运行。保证列车安全运行。(2)(2)由于车辆的构造要求由于车辆的构造要求, ,需进行内轨加宽。需进行内轨加宽。外轨超高外轨超高和和内轨加内轨加宽宽都是逐渐完成都是逐渐完成, ,需要在直线与圆曲线之间加设一段需要在直线与圆曲线之间加设一段曲率半径曲率半径从从逐渐变化到圆曲线的半径逐渐变化到圆曲线的半径的的过渡曲线过渡曲线, ,即即缓和曲线缓和曲线。为什么要加入缓和曲线为什么要加入缓和曲线 ？工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把

5、它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u 铁路工程技术规范铁路工程技术规范规定：规定：在铁路干线线路中都在铁路干线线路中都要加设缓和曲线；要加设缓和曲线；但在地方专用线、厂内线路及站场内线但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中路中,由于列车速度不高由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线有时可不设缓和曲线,只设圆曲线。只设圆曲线。u公路工程技术标准规定，除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。在现代高速公路上，有时缓和曲线所占的比例超过了直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成部分。在城市道路上，缓和曲线也被广泛地使用。 工程测量工程测

6、量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物p铁路：铁路：我国我国新建铁路测量工程规范新建铁路测量工程规范和和铁路技术管理铁路技术管理规程规程中规定：中规定： 采用的圆曲线半径为：采用的圆曲线半径为：4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和和350米。米。各级铁路曲线的最大半径为各级铁路曲线的最大半径为4000米。米。、级铁路的最小半径：级铁路的最小半径：在一般地区分别为在一般地

7、区分别为 1000米和米和800米，在特殊地米，在特殊地段为段为400米；米；级铁路的最小半径：级铁路的最小半径：在一般地区为在一般地区为600米，在特殊困难地区为米，在特殊困难地区为350米。米。p客运专线：客运专线：新建时速新建时速200250km客运专线铁路设计暂客运专线铁路设计暂行规定行规定规定：最小曲线半径一般为规定：最小曲线半径一般为4000m，困难地区为，困难地区为3500m高铁高铁：最小曲线半径一般为：最小曲线半径一般为9000m，困难地区为，困难地区为7000m 工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世

8、界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一、缓和曲线的概念 为缓和行车方向的突变和离心力的突然为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线与圆曲线之间插入产生与消失，需要在直线与圆曲线之间插入一段一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径径的过渡曲线，此曲线为缓和曲线。的过渡曲线，此曲线为缓和曲线。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物p公路：公路：我国我国公路工程技术标准公路工程技术

9、标准中规定：中规定： 高速公路的最小半径：高速公路的最小半径： 在平原微丘区为在平原微丘区为650米米, 在山岭重丘区为在山岭重丘区为250米；米； 一级公路在上述两种地区一级公路在上述两种地区分别为分别为400米和米和125米；米； 二级公路二级公路分别为分别为250米和米和60米；米； 三级公路三级公路分别为分别为125米和米和30米；米； 四级公路四级公路分别为分别为60米和米和15米。米。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、缓和曲线特性 在

10、在ZHZH处，处，R=无穷大无穷大 在在HY（YH）处，）处，R = R，则则C=R l0HYJ DRRZHRPlpP工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 1、缓和曲线缓和曲线坐标系坐标系 原点：原点：ZHZH（HZHZ）。）。 X X轴正向：轴正向： 沿切线指向沿切线指向JDJD。 Y Y轴正向：轴正向： 过原点与切线垂直，过原点与切线垂直， 指向内侧。指向内侧。 xyy0 x0ZH0dxdydH YlpdlpYX图 5 - 4 缓和曲线RRPP工程

11、测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物xyy0 x0Z H0dxdydH YlpdlpYX图 5 - 4 缓和曲线RRPP2、缓和曲线角、缓和曲线角 过过P点的切线与点的切线与X 轴的夹角轴的夹角 PdlRlld1800 180218002 0 0RlldlRllPlPPp工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物辐射螺旋

12、线方程为：辐射螺旋线方程为：4925345640ClCllx511373422403366ClClCly式中：式中：l l为缓和曲线上任一点为缓和曲线上任一点P P 到直缓（到直缓（ZHZH）点的曲线长；）点的曲线长；C=RlC=Rl0 0； R R为圆曲线半径；为圆曲线半径；l l0 0为缓和曲线总长度。为缓和曲线总长度。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 辐射螺旋线是一种曲率随曲线长度成比辐射螺旋线是一种曲率随曲线长度成比例变化的曲线，不仅可以使

13、线形更加美观，例变化的曲线，不仅可以使线形更加美观，而且与驾驶员匀速转动方向盘有圆曲线驶而且与驾驶员匀速转动方向盘有圆曲线驶入直线或者有直线驶入圆曲线的轨迹线相入直线或者有直线驶入圆曲线的轨迹线相符合。符合。 工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、加缓和曲线后曲线的变化在圆曲线两端插在圆曲线两端插入缓和曲线，圆曲线入缓和曲线，圆曲线应内移一段距离，才应内移一段距离，才能使缓和曲线与直线能使缓和曲线与直线衔接。内移方法有两衔接。内移方法有两种：种：、半

14、径不变，圆心内移、半径不变，圆心内移2 2、圆心不动，半径缩短、圆心不动，半径缩短注：注：我们国家公路、铁路建设中，大多数情况下采用第一我们国家公路、铁路建设中，大多数情况下采用第一种缓和曲线设置方式。种缓和曲线设置方式。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物R变化变化1：圆心内移圆心内移变化变化2：圆曲线减圆曲线减短短l0变化变化3：曲线总长曲线总长度增加度增加工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把

15、它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直缓点缓圆点曲中点圆缓点圆缓点缓直点缓直点1 1ZHZHHYHYQZQZYHYHHZHZ=R=R=RJD1四、带有缓和曲线的曲线主点工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物m m切垂距切垂距，即，即ZHZH（或（或HZHZ）到自圆心）到自圆心O O2 2 向切线所作垂线垂向切线所作垂线垂足的距离。足的距离。五、缓和曲线常数、曲线要素0 缓和曲线的切线角缓和曲线的切线角，

16、即过，即过HYHY（或（或YHYH）点的切线）点的切线与与ZHZH（或（或HZHZ）点切线的交角；亦即圆曲线被缓和曲线所）点切线的交角；亦即圆曲线被缓和曲线所代替的那段弧长所对应的圆心角代替的那段弧长所对应的圆心角。 p p圆曲线的内移量圆曲线的内移量，加缓和曲线后，圆曲线相对于切，加缓和曲线后，圆曲线相对于切线的内移量，即为垂线长与圆曲线半径线的内移量，即为垂线长与圆曲线半径R R之差。之差。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物五、缓和曲线常数、曲线

17、要素工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物五、缓和曲线常数、曲线要素工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）基本型曲线要素计算（二）基本型曲线要素计算0000() tan2(2)22180() sec22TRpmRLlLlERpRqTL切线长切线长曲线全长曲线全长外矢距外矢距切曲差切曲差工程测量工程测量工程测量

18、教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（三）（三） 主点主点里程计算里程计算ZHZH里程里程= =JDJD里程里程- -切线长切线长T T HYHY里程里程= =ZHZH里程里程+ +缓和曲线长缓和曲线长l l0 0 QZQZ里程里程= =HYHY里程里程+(L/2 -+(L/2 - l l0 0) )YHYH里程里程= =ZHZH里程里程+L -+L - l l0 0HZHZ里程里程= =YHYH里程里程+ +缓和曲线长缓和曲线长l l0 0 检核：检核： HZ里程里程=ZH

19、里程里程+2T - - q工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直缓点缓圆点曲中点圆缓点圆缓点缓直点缓直点1 1ZHZHHYHYQZQZYHYHHZHZ=R=R=RJD1l0l0LTT工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 例例已知线路某转点已知线路某转点ZD的里程为的里程为DK25+536.32， ZD到到JD的

20、距离为的距离为D= 893.86 m。R = 500 m，l0 = 60 m， Z = 355123，试计算缓和曲线常数和综合要素试计算缓和曲线常数和综合要素 并推算各主点的里程。并推算各主点的里程。 解解（1 1）缓和曲线常数）缓和曲线常数m200.13366m987.594061 62 318023402002300000 RlRlyRllxRl工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物64 80 1300 ()tan191.86m2TRpmm91.37

21、21800lRLm83.252sec)(0RpRE（2）曲线综合要素）曲线综合要素q=2T L=10.81mmRlp300. 02420mRllm996.2924022300工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3 3）主点里程推算）主点里程推算 里程推算：里程推算： 检核计算：检核计算： ZD DK25+536.32 ZH DK26+238.32+（D - - T ） 702.00 + 2T 383.72 ZH DK26+238.32 DK26+62

22、2.04+ l0 60 - - q 10.81 HY DK26+298.32 HZ DK26+611.23+（L- - 2l0)/2 126.45QZQZ DK26+424.77+ (L- - 2l0)/2 126.46YH DK26+551.23+l0 60HZ DK26+611.23工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物六、主点测设方法基本型曲线的基本型曲线的ZHZH、HZHZ、QZQZ的测设方法和精度要求与的测设方法和精度要求与ZYZY、YZYZ、

23、 QZQZ相同。相同。HYHY、YHYH点的测设采用切线支距法。点的测设采用切线支距法。4925345640ClCllx511373422403366ClClcly250040RllxRly6200工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （1）在）在JD上安置仪器，对中、整平。上安置仪器，对中、整平。 （2）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，自）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD 于视于视线方向上测设线方向上测设 (T- x0)，可钉设，可钉

24、设HY在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC；沿此；沿此方向上测设方向上测设T ，则可钉设出，则可钉设出ZH。 （3）后视末端切线方向上的相邻交点或转点，自）后视末端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD于视于视线方向上测设线方向上测设 (T- x0)，可钉设出，可钉设出 YH在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC；沿此方向上测设沿此方向上测设T ，则可钉设出，则可钉设出HZ。 ZHZHHYHYQZQZYHYHHZHZT-xT-x0 00lx x0 0Y Y0 0Y Yc c工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是

25、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（4）测设出内角平分线，自）测设出内角平分线，自JD于内角平分上测设于内角平分上测设 外矢距外矢距E0，则可钉出则可钉出QZ。 （5）在始切线上的垂足）在始切线上的垂足YC上安置经纬仪，对中、整平。上安置经纬仪，对中、整平。 （6）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，向曲线内侧测）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，向曲线内侧测设切线的垂线方向，自设切线的垂线方向，自YC 于该方向测设于该方向测设y0，可钉设出，可钉设出HY 同理可测设出同理可测设出YH。工程测量工程测量工程测量教研室工程测量教研室我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为

26、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物实习任务实习任务已知某线路曲线交点里程为已知某线路曲线交点里程为D D8+449.1408+449.140，转向角，转向角右右404018401840，圆曲线半径，圆曲线半径R=100mR=100m，缓和曲线长，缓和曲线长20m20m，按照要求实地进行曲线主点的测设。，按照要求实地进行曲线主点的测设。准备内容：准备内容：1 1、进行曲线常数、要素及主点里程的计算；、进行曲线常数、要素及主点里程的计算；2 2、针对所使用的仪器（全站仪），设计实地测量方案。、针对所使用的仪器（全站仪），设计实地测量方案。