文档介绍：一、概述
(一)缓和曲线的特征
缓和曲线指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。
(二)缓和曲线的作用
,便于车辆行驶
,旅客感觉舒适
,行车更加平稳
,增加线形美观
第三节缓和曲线
图直线与曲线连接效果图
a) 不设置缓和曲线感觉路线扭曲; b)设置缓和曲线后变得平顺美观
φ
汽车等速行驶,司机匀速转动方向盘时,汽车的行驶轨迹:
当方向盘转动角度为时,前轮相应转动角度为,它们之间的关系为: =k;
(三)缓和曲线的性质
其中,是在t时间后方向盘转动的角度, =t ;
汽车前轮的转向角为
=kωt (rad)
轨迹曲率半径:
设汽车前后轮轴距为d,前轮转动后,汽车的行驶轨迹曲线半径为
汽车以v(m/s)等速行驶,经时间t以后,其行驶距离(弧长)为l:
l=vt (m)
汽车匀速从直线进入圆曲线(或相反)其行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数,这一性质与数学上的回旋线正好相符。
二、设计指标
(一)缓和曲线最小长度
1 从控制方向操作的最短时间考虑
2 离心加速度变化率应控制在一定范围内
所以得到缓和曲线长度为
《标准》,城市道路V=80-20Km/h时,缓和曲线最小长度与公路相同。
(二)回旋曲线参数
适宜的缓和曲线角度为3°-29°。有缓和曲线角计算公式得:
则
而
将β=3°和β=29°代入上式得到
注意:在一般设计中
当r约等于100m时,取A等于r;
当r小于100m时,取A等于或大于r;
当r较大或约等于3000m时,取A等于r/3;
当r大于3000m时,取A小于r/3。
(三)缓和曲线的省略
在直线和圆曲线间设置缓和曲线后,圆曲线产生了内移,其位移值为p,
在Ls一定的情况下,p与圆曲线半径成反比,当R大到一定程度时,p值将会很小。这时缓和曲线的设置与否,线形上已经没有多大差异。
一般认为当p≤,即可忽略缓和曲线。如按3s行程计算缓和曲线长度时,若取p=,则不设缓和曲线的临界半径为:
由上表可知,设缓和曲线的临界半径比不设超高的最小半径小。考虑到缓和曲线还有完成超高和加宽的作用,应按超高控制。
《标准》规定:当公路的平曲线半径小于不设超高的最小半径时,应设缓和曲线。
四级公路可不设缓和曲线。
《规范》规定可不设缓和曲线的情况:
(1)在直线和圆曲线间,当圆曲线半径大于或等于《标准》规定的“不设超高的最小半径”时;
(2)半径不同的同向圆曲线间,当小圆半径大于或等于“不设超高的最小半径”时;
(3),且符合下列条件之一时: