緩和曲線任意一點座標計算公式,緩和曲線點座標計算

2021-05-04 15:29:45 字數 7449 閱讀 6577

1樓:兔老大公尺奇

計算的公式是:x=l-l5/(40×r2×l02)y=l3/(6×r×l0)

計算緩和曲線上任意點座標必需有的資料是:

1、起點座標(x.,y.)

2、起點方位角(貝塔1)

3、起點與終點的曲率,這個是由起點、終點的半徑:r1和r2(這個是由設計師設定的,如果起點或終點是與直線相接的,那它的半徑就是無窮大。

如果起點或終點是與圓弧相接的,那麼它的半徑就是圓弧的半徑.),求倒數算出起點和終點的曲率k1、k2.

4、緩和曲線的長度l

5、路線的轉向(這個很重要,它決定了公式裡所取的符號.)

6、所求點的樁號。

擴充套件資料

計算的方法是:

1、區分出三種情況:完整緩和曲線、不完整緩和曲線、反向緩和曲線所謂完整緩和曲線:也就是設計的緩和曲線長度與緩和曲線全長相等的曲線,也就是起點與終點中有一點的曲率是0(也就是半徑是無窮大).

所謂不完整緩和曲線:就是緩和曲線未轉向,但是終點和起點的曲率都不是0的曲線.所謂反向緩和曲線:就是由兩段轉向相反的完整緩和曲線以曲率0點為公式點組成的變化率一致的緩和曲線.

2、對於完整緩和曲線,可以按照公式進行計算.只是要分清哪個是曲率0點.還有就是l是乙個向量,是有正負值的,計算公式是l=求點樁號-曲率0點樁號的差.

3、對於不完整的緩和曲線,要根據公式反算出曲率0點的座標、方位角,及緩和曲線的全長ls,然後再跟完整緩和曲線一樣計算.

4、對於反向的緩和曲線,要先根據公式計算出公共曲率0點的座標、方位角,及各段完整緩和曲線的全長,然後做相應的計算

2樓:匿名使用者

工科路橋知識。點在緩和曲線上的引數方程:

點在圓曲線上引數方程:

其中:l:點到座標原點的曲線長,

ls:緩和曲線全長。

3樓:匿名使用者

x=l- l 5/(40×r2×l 02)y=l3/(6×r×l 0)

緩和曲線點座標計算

4樓:陽光語言矯正學校

上任意點上的座標。

三、座標計算 以雅(安)至攀(枝花)高速公路a合同段(西昌西寧)立交區a匝道一卵形曲線為例,見圖一: (圖一) 已知相關設計資料見下表: 主點 樁號 坐 標 (m) 切線方位角 (θ) x y ° 』 」 zh ak0+090 9987.

403 10059.378 92 17 26.2 hy1 ak0+160 9968.

981 10125.341 132 23 51.6 yh1 ak0+223.

715 9910.603 10136.791 205 24 33.

6 hy2 ak0+271.881 9880.438 10100.

904 251 24 18.5 yh2 ak0+384.032 9922.

316 10007.909 337 04 54.2 hz ak0+444.

032 9981.363 10000.000 0 00 00 1、緩和曲線(卵形曲線)引數計算 a1= =59.

161 卵形曲線引數: a2=(hy2-yh1)×r1(小半徑) ×r2(大半徑)÷(r2-r1) =(271.881-223.

715)×50×75÷(75-50) = 7224.900 a2= =84.999 a3= =67.

082 2.卵形曲線所在緩和曲線要素計算 卵形曲線長度lf由已知條件知:lf=hy2-yh1=271.881-223.

715=48.166 卵形曲線作為緩和曲線的一段,因此先求出整條緩和曲線的長度ls,由此找出hz「點的樁號及座標(實際上不存在,只是作為卵形曲線輔助計算用) lm=ls(yh1至hz「的弧長)=a2÷r1 =7224.900÷50=144.

498 ∴hz「樁號=yh1+lm=223.715+144.498=368.

213le=hy2至hz「的弧長 =a2÷r2=7224.900÷75=96.332 或le= lm-lf=144.

498-48.166=96.332 卵形曲線長度lf=lm-le=144.

498-96.332=48.166(校核) hy2=hz「-le=368.

213-96.332=271.881(校核) 由上說明計算正確 3.hz「點座標計算(見圖二) (圖二) ①用緩和曲線切線支距公式計算,緩和曲線切線支距公式通式:

xn=[(-1)n+1×l4n–3]÷[(2n-2)!×22n–2×(4n-3) ×(rls)2n–2] yn=[(-1)n+1×l4n–1]÷[(2n-1)!×22n–1×(4n-1) ×(rls)2n–1] 公式中符號含義:

n — 項數序號(1、2、3、„„n) !— 階乘 r — 圓曲線半徑 ls — 緩和曲線長 ②現取公式前6項計算(有關書籍中一般為2-3項,不能滿足小半徑的緩和曲線計算精度要求,如本例中ak0+090~ak0+160段緩和曲線,如ak0+160中樁座標帶2項算誤差達8cm),公式如下: x=l-l5÷[40(rls)2]+l9÷[3456(rls)4]–l13÷[599040(rls)6]+l17÷[175472640(rls)8]- l21÷[7.

80337152×1010(rls)10] (公式1) y=l3÷[6(rls)] - l7÷[336(rls)3]+l11÷[42240(rls)5] - l15÷[9676800( rls)7]+l19÷[3530096640(rls)9] - l23÷[1.8802409472×1012(rls)11] (公式2) 公式中l為計算點至zh「或hz「的弧長 hz「:ak0+368.

213的座標從yh1:ak0+223.715推算, l=ls=hz「-yh1 =368.

213-223.715=144.498 將l=ls 代入公式(1)、(2)得:

x=117.1072 y=59.8839 l對應弦長c=√(x2+y2)=131.

5301 偏角a1=arctg(y÷x)=27°05』00.2」 * 偏角計算用反正切公式,不要用其它公式。 緩和曲線切線角:

a2=90l2÷(πk) =90×144.4982÷(π×7224.900) =82°47』28.

5」 * k為卵型曲線引數,本例中 k= a2=7224.900 q3=180-a1-(180-a2) =180-27°05』00.2」-(180-82°47』28.

5」) =55°42』28.3」∴yh1?hz』切線方位角(m?

b) =205°24』33.6」 +q3 =205°24』33.6」+55°42』28.

3」 =261°07』01.9」 ∴hz』:ak0+368.

213座標: x=xyh1+ccos261°07』01.9」=9910.

603+131.5301 cos261°07』01.9」=9890.

293 y=yyh1+csin261°07』01.9」=10136.791+131.

5301 sin261°07』01.9」=10006.838 4.hz』:

ak0+368.213點的切線方位角(d?b)計算 d?

b方位角: =205°24』33.6」+q2 =205°24』33.

6」+82°47』28.5」 =288°12』02.1」 ∴b?

d切線方位角: =288°12』02.1」-180 =108°12』02.

1」 5.計算卵型曲線上任意點座標(以hz』:ak0+368.213作為推算起點) ①計算hy2:

ak0+271.881的座標 ∵l= hz』- hy2=368.213-271.

881=96.332代入公式1、2得:x=92.

434 y=20.022 偏角q= arctg(y÷x)=12°13』19.61」 對應弦長c=√(x2+y2)=94.

578 座標: x=9890.293+94.

578cos(108°12』02.1」-12°13』19.61」) =9880.

442 y=10006.838+94.578sin(108°12』02.

1」-12°13』19.61」) =10100.902 ②與設計值比較:

?x=x計算值-x設計值=9880.442-9880.

438 =+0.004 ?y=y計算值-y設計值=10100.

902-10100.904 =-0.002 mm 同理依次可計算出卵型曲線上其它任意點的座標。

由此可見,採用此方法計算求得的座標與設計院通過電腦程式計算的結果相差很小,本人多年來在高速公路多條卵型曲線採用此方法計算其座標,其計算精確,完全可以作為包括高速公路在內的卵型曲線座標計算。

工程測量中如何算元曲線和緩和曲線上的任意一點座標,公式~!

5樓:匿名使用者

隨著交通運輸事業的發展,高等級公路、城市立交橋建設的需要,曲線橋梁在中國

發展起來。曲線橋梁的理論分析計算方面,中國不少院校、科研單位進行了一些理論研

究與探索。但目前很少看到有關曲線橋梁的幾何設計計算資料,這給橋梁設計者及施工

技術人員在設計、施工中帶來許多困難。

曲線橋梁常用的曲線形狀,有圓曲線和緩和曲線。對於圓曲線,橋梁中線以及橋梁

內外邊緣線均為一同心圓曲線,幾何設計計算較為簡單,而對於緩和曲線段,橋梁中線

為緩和曲線,但對邊緣線、欄杆軸線及主梁邊腹板曲線等是隨中線曲率變化的1條漸變曲

率曲線,而不再是緩和曲線。在過去的設計中,對緩和段上述特徵曲線的計算,是近似

按緩和曲線來計算,這對於曲率大、曲線段較長的情況,誤差會很大,特別是對有加寬

、超高的緩和段,誤差更不可忽視。以往設計主梁鋼筋骨架時,按緩和曲線計算,則骨

架出現過長或過短的情況。本文以緩和曲線長度作為引數,提出了彎橋緩和段特徵曲線

的幾何計算式及超高計算式。

1 緩和段特徵曲線幾何設計計算

1.1 緩和曲線的座標、切線角

對緩和曲線(橋中線)上任一點m(x,y),如圖1所示,相應的座標、切線角β為

(1)式中:l為任意點m至原點0(即zh點)的曲線長;r為緩和曲線終點的曲率半徑;ls為緩和

曲線全長。

圖1 緩和曲線

1.2 平行於內(外)邊緣線曲線的引數方程

對於一般加寬,可在緩和曲線範圍內完成。設自zh點開始,橋梁內、外側沿緩和曲

線長按線性加寬。平行於內側邊緣線的曲線a1b1上任一點m1(x1,y1)在緩和曲線上點m(x

,y)處的曲率半徑上,且設m1n1=d1,如圖2所示。由幾何關係可得

(2)式中:b1(l)為m、n1之間的距離,即點m處橋內側寬度,可按下式計算

式中:b1(0)、b1(ls)分別為緩和段起點和終點橋中線至內側邊緣寬度;其它符號意義同

前。圖2 平行於內、外邊緣線曲線引數方程計算圖式

將式(2)中sinβ、cosβ分別以級數表示,即

將上式及式(1)代入式(2)並略去高階項後得曲線a1b1的引數方程

(3)同理,可得平行於外側邊緣線曲線a2b2引數方程

(4)式中:d2為曲線a2b2與外邊緣線間的距離;b2(l)為緩和曲線長l處外側橋寬,計算式為

(5)式中:b2(0)、b2(ls)分別為緩和段起點和終點中線至外側邊緣寬度;其它符號意義同前

。從式(3)、(4)可以看到:當di=0(i=1,2),方程則為內、外邊緣線引數方程;當bi(

l)=ci(常數,i=1,2),式(3)、(4)則為未加寬平行於邊緣線(或橋中線)曲線的引數方程

。當bi(l)=ci,且di=0,式(3)、(4)即為文獻[1]、[2]匯出的計算機處理的邊緣線曲

線擬合方法,僅是本計算方法的1個特例。

1.3 平行內(外)邊緣線曲線的弧長計算

以曲線a1b1上任意一段弧長為例,將式(3)中2個方程等式2邊分別對l求導得

則所求弧長s為

經積分變換,利用gauss-legerdre求積公式可得

(6)式中:ti為legerdre n+1次多項式pn+1(t)的零點;ai為求積係數;

同理,可推導出曲線a2b2上任一段弧長的計算式,這裡不再贅述。

2 緩和段超高計算

如圖3所示,a、c分別是緩和段起點和終點,a點處橋面路拱與直線段路拱一致,即

為雙坡橫斷面,坡度為i(0)。設自a點開始,路拱雙坡外側逐漸提高,到達b點時與內側

成通坡,其坡度為i(lt)。自b點起,逐漸提高橋面單坡坡度,一直到緩和曲線終點c時提

高到i(ls)。圖中lt為緩和段起點到通坡斷面間的距離,即為曲線ab的長度。

圖3 緩和曲線段起高計算圖式

2.1 超高段拱坡坡度計算

緩和段上的超高值與緩和段起點的距離成正比變化,因此,緩和段的超高計算式如

下i(l)=i(0)內側

(7)式中:i(t)=i(0);lt計算式為

(8)2.2 超高計算

對於超高緩和段的形成過程常用繞橋面內側邊緣旋轉的形式,如圖3所示。現以此形

式推導加寬緩和段超高計算式。

超高計算圖式如圖4所示。圖4中橫軸為緩和曲線的法向,其正半軸一方的區域為外

側,負半軸一方區域為內側。

圖4 超高計算圖式

令    b(0)=min[b1(0),b2(0)]

於是,緩和曲線長l處的法向斷面上任一點k處的超高δh(l)計算式如下

內側超高δh(l)計算式為

(9)外側超高計算式為

(10)

若fk=0,則式(9)、(10)中的超高即為緩和曲線(橋中線)的超高計算式

3 算例與結論

某橋位於緩和曲線路段上,緩和曲線全長ls=100 m,圓曲線半徑r=200 m,路基寬b

=11 m,半幅寬5.5 m,橋梁起點位於緩和曲線長25.15 m處,終點位於緩和曲線長70.15

m處,路基加寬值為0.8 m(內側加寬)。求橋內外側邊緣線的長度。用本文計算方法及用

文獻[2]方法計算的結果列入表1中。

表1 內、外側邊緣線的計算長度表

邊緣線部位

弧長/m 注

本文方法

計算結果 文獻[2]計算結果

n=10 n=100

內側 44.577 89 44.577 7 44.577 9 用本文方法計算,

求積公式n取2

外側 45.799 92 45.799 6 45.799 8

比較上表結果,用本文方法,當n=2時計算結果與文獻[2]將所求弧段分為100段時

算出的結果接近。顯然,用本文方法計算弧長不僅公式簡潔、方便,而且精度高。

本文所述曲線橋梁緩和段的幾何設計計算方法具有很高的實用價值。既無**法(文

獻[1])的近似估算,又無以弦代弧(文獻[2])的高次迭代缺點。它具有明確的幾何概

念,公式簡潔,方法簡便。可廣泛應用在曲橋設計過程中的構造尺寸計算、縱橫坡度計

算、有限元結點劃分、鋼筋(骨架)長度計算以及結構體積計算等。在施工方面,方便模

板放樣及測量資料分析計算等。在無計算機的情況下,本方法無疑為首選方法。作者已

根據本文所闡述的方法編制了通用設計程式,設計了多座彎橋並經施工證明了本方法的

可靠,取得了很好的效果。

緩和曲線計算偏角公式,緩和曲線 圓曲線上任意點方位角計算公式

一 緩和曲線 緩和曲線是設定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。1 緩和曲線的作用 1 便於駕駛員操縱方向盤 2 乘客的舒適與穩定,減小離心力變化 3 滿足超高 加寬緩和段的過渡,利於平穩行車 4 與圓曲線配合得當,增加線形美觀 2...

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我和老公吵架有快月了最近關係緩和一點了。這月我們沒有性生活。他也不想他是外面有人了

不是外面有人,是內心有氣,如果愛他請主動對他更好。不一定的吧。其實愛情還是需要你們多經營吧 少吵幾次然後看看他是不是還是這樣 這一月天天都回來嗎?不一定是有人了 看他平時性慾如何咯 如果平時性慾強那就要注意了 乙個月都不想,要不是還生著氣就是有人了,有人的機率大點 機率很大 你乙個月沒有你想要嗎?老...