第一篇第二章 平面设计.ppt

第二章 平面设计;教学要求;第二章 平面设计 ; 公路的平面线形，由于其位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约，公路从起点到终点在平面上不可能是一条直线，而是由许多直线段和曲线段（包括圆曲线和缓和曲线）组合而成。;第二节 圆曲线半径、全超高、全加宽 ;平面圆曲线半径、全超高、全加宽;超高缓和段的过渡 ;一、圆曲线半径; 如图1-0-2-1所示。离心力的作用点在汽车的重心，方向水平，并与圆心方向相反。计算公式为; 横向力和竖向力是反映汽车行驶稳定性的两个重要因素，但大小相等的横向力作用在不同的汽车上有不同的稳定程度，如5000N的横向力作用在小汽车上，可会使其产生横向倾覆，而作用在重型载重汽车上则安然无恙。 为了准确地衡量汽车在圆曲线上行驶时的稳定、安全和舒适程度，采用横向力与竖向力的比值，称为横向力系数???它近似地可看作单位车重上受到的横向力，以μ表示，即; 2.计算公式及其影响因素分析 从式（1-0-2-4）可知，横向力系数与车速成正比，而与圆曲线半径成反比，在一定的车速下，横向力系数愈大，汽车在平曲线上行驶的稳定性愈差,是反映汽车在圆曲线时的重要指标。因此，式（1-0-2-4）是确定圆曲线半径、圆曲线超高以及评价汽车行驶的安全性、经济性与舒适性指标的重要理论公式。即; 1）行车安全性分析 ; （2）横向滑移分析 汽车在圆曲线上行驶时，同时存在着使汽车向外侧滑移的横向力和阻止汽车向外侧滑移的横向摩阻力。当横向力大于横向摩阻力时，汽车将发生横向滑移。因此，汽车在圆曲线上行驶时的横向稳定条件是 （1-0-2-6） 由于x≈μG，y≈G，式（2-29）可写为 （1-0-2-8） 式中：φ——轮胎与路面之间的横向摩阻系数，其值见表1-0-2-1。; 2）行车舒适性分析 根据国内外资料分析，乘客随 值的变化其心理反应如下： 当 ＜0.1时，不感到有曲线存在，很平稳，近似于在直线上行驶； 当 =0.15时，感到有曲线存在，但尚平稳； 当 =0.2时，感到有曲线存在，略感不平稳； 当 =0.35时，感到明显不平稳； 当 =0.4时，感到非常不平稳，有倾倒的危险。 由此可知，从乘客的舒适性出发， 值以不超过0.10为宜，最大不超过0.15~0.20。; 3）行车经济性分析 根据试验分析，汽车在弯道上行驶与直线相比，存在着以下关系： ? 综上分析,μ值大小与行车安全、经济与舒适等密切相关。因此， μ值的选用应根据行车速度、圆曲线半径及超高横坡度的大小，在合理的范围内选择。一般=0.1～0.15为妥。; 3.圆曲线最小半径确定; 1）极限最小半径 极限最小半径是路线设计中各级公路所能允许的极限值，在非特殊困难的情况下，一般不轻易采用。极限最小半径可按下式计算 （1-0-2-11） 式中： ——极限最小半径，m； ——极限最小半径所对应的横向力系数； ——最大超高横坡度，见表1-0-2-2。 ; 2）一般最小平曲线半径 为避免在路线设计时只考虑节约投资，不考虑线形的整体协调和今后提高公路等级而过多采用极限最小半径的偏面倾向，同时在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量，而且也具有充分的舒适感。为此，《标准》规定了“一般最小半径”。一般最小半径可按下式计算 ; 3）不设超高的最小圆曲线半径 当路面不设超高时，路拱为双向横坡度，与直线段的路拱横坡度相同，当路线圆曲线半径大于一定值时，即使汽车在圆曲线外侧行驶也能获得足够的安全性和很好的舒适性。不设超高的最小圆曲线半径可按下式计算 ;; 圆曲线最小半径在具体应用时，应考虑以下要求： （1）一般情况下尽量选用大于或等于一般最小半径，只有受地形限制及其它特殊困难时，才可采用极限最小半径； （2）桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半径；隧道内必须设置圆曲线时，应大于不设超高的最小半径； （3）长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线； （4）不论偏角大小，均应设置圆曲线； （5）半径过大也无实际意义，一般宜小于10000米。; 例1: 某二级公路，设计速度 ，试问该等级公路的极限最小半径为多少？ 解：按表1-0-2-2可知，横向力系数，