圆曲线半径课件.pptx

1、 第一节第一节 圆曲线半径圆曲线半径 第二节第二节 圆曲线上的全超高圆曲线上的全超高 第三节第三节 圆曲线上的全加宽圆曲线上的全加宽 第四节第四节 缓和段缓和段 第五节第五节 缓和曲线缓和曲线 第六节第六节 平曲线最小长度平曲线最小长度 第七节第七节 行车视距行车视距 第八节第八节 平面线形设计要点平面线形设计要点 第九节第九节 平面设计成果平面设计成果n 汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽车的重心，方向水平背离圆心。点在汽车的重心，方向水平背离圆心。 gRGvF2n受力分析：受力分析：n 横向力横向力X失稳失稳n 竖向力竖向力Y稳定稳定（一

2、）离心力计算（一）离心力计算n 离心力离心力n（二）横向力系数（二）横向力系数n将离心力将离心力F与重力与重力G分解为平行于汽车路面的横分解为平行于汽车路面的横向力向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面的竖向力Y，GcosFsinYGsinFcosXn将离心力将离心力F与汽车重力与汽车重力G分解为平行于路面的横分解为平行于路面的横向力向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面的竖向力Y， 采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车重的横向力，即重的横向力，即GcosFsinYGsinFcosX)igRv(GGigRGvGiFXh2h2hh2igRv

3、GXh2iR127V（三）汽车转弯时横向稳定性分析（三）汽车转弯时横向稳定性分析1 1、横向倾覆平衡条件分析：、横向倾覆平衡条件分析：2bG2bG)(Fi2bYhn 稳定力矩：稳定力矩：横向倾覆平衡条件分析横向倾覆平衡条件分析：2bGXhggh2bGX2bG2bG)(Fi2bYhn 稳定力矩：稳定力矩：n 稳定、平衡条件：稳定、平衡条件：)i2hb127(VRhg2minh2iR127Vn 汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径曲线半径R min：2.2.横向滑移条件分析横向滑移条件分析n 横向滑移：汽车在平曲线上行驶时，因横向力的存横

4、向滑移：汽车在平曲线上行驶时，因横向力的存在，可能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。在，可能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。n 横向力大于轮胎和路面之间的横向附着力。横向力大于轮胎和路面之间的横向附着力。n 极限平衡条件：极限平衡条件：hhGYXhGX横向滑移稳定条件：横向滑移稳定条件：h)i127(VRhh2或3 3横向稳定性的保证横向稳定性的保证n 汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系数横向力系数值的大小。值的大小。n 现代汽车在设计制造时重心较低，一般现代汽车在设计制造时重心较低，一般b2hb2hg g，而而 h h0.5,0.5

5、,即即n 汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象。生横向滑移现象。n 在道路设计中只要保证不产生横向滑移现象发生，在道路设计中只要保证不产生横向滑移现象发生，即可保证横向稳定性。即可保证横向稳定性。 n保证横向稳定性的条件：保证横向稳定性的条件：h)i127(VRhh2或ghh2b)(1272biVRmaxminR(max)bi。 bi 考虑汽车行驶的横向稳定性考虑汽车行驶的横向稳定性 考虑驾驶员操作考虑驾驶员操作考虑燃料消耗和轮胎磨损考虑燃料消耗和轮胎磨损考虑乘车的舒适性考虑乘车的舒适性1 1关于横向力系数关于横向力系数f（f

6、f轮胎与路面间的摩阻系数轮胎与路面间的摩阻系数） b)a)有横向力作用时的轮迹时的轮迹无横向力作用横向力X横向力X轮胎横向变形轮胎横向变形轮迹的偏移角轮迹的偏移角图图2-3 2-3 汽车轮胎的横向偏移角汽车轮胎的横向偏移角wbfimax,（1 1）最大超高横坡度）最大超高横坡度 maxbi 考虑汽车在公路上的各种状况特别是兼顾快、慢车的行驶安全考虑汽车在公路上的各种状况特别是兼顾快、慢车的行驶安全等必须满足：等必须满足： ( (f fw w 一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数 ）规范规范对各级公路最大超横坡度的规定见对各级公路最大超横坡度的规定见 表表2-

7、32-3（2 2）最小超高横坡度）最小超高横坡度 min,bi公路的超高横坡度不应该小于公路直线段的路拱横坡度，否则公路的超高横坡度不应该小于公路直线段的路拱横坡度，否则不利于公路的排水，因此有不利于公路的排水，因此有lbiimin,（i il l 路拱横坡度路拱横坡度）表表2-32-3 切线长切线长：T=Rtan 曲线长曲线长：L=R 外外 距距： E=R（sec1） 切曲差切曲差：J=2TL式中：式中： T切线长切线长，m； L曲线长曲线长，m； E 外距外距，m； J切曲差（或校正值）切曲差（或校正值），m; R圆曲线半径圆曲线半径，m； 转角转角，（）一、一、圆曲线的几何要素圆曲线的几

8、何要素及计算式及计算式表表 2-42-4 标准标准规定了规定了“一般最小半径一般最小半径”， 表表。表表 2-5力系数力系数=0.035 =0.035 和横坡度和横坡度 i = 0.015i = 0.015。制定了制定了“不设超高的最小半径不设超高的最小半径”，如，如 表表2 26 6所示。此时横向所示。此时横向 不设超高最小半径是判断圆曲线设不设超高不设超高最小半径是判断圆曲线设不设超高的一个界限，当圆曲线半径大于或等于该公路等级的一个界限，当圆曲线半径大于或等于该公路等级对应的不设超高的最小半径时，圆曲线横断面采用对应的不设超高的最小半径时，圆曲线横断面采用与直线相同的双向路拱横断面，不必设计超高；反与直线相同的双向路拱横断面，不必设计超高；反之则采用向内倾斜单向超高横断面形式。之则采用向内倾斜单向超高横断面形式。表表 2-62-6