公路勘測設計主講人謝

艷江西交通職業(yè)技術學院

圓曲線的要素及主點樁號計算本節(jié)主講老師徐

韜圓曲線的特點汽車橫向穩(wěn)定性圓曲線的主點樁號計算路路圓曲線R我國“規(guī)范”規(guī)定：各級公路不論轉角大小均應設置圓曲線，圓曲線的選用又應與設計速度相適應。（1）圓曲線上任意點的曲率半徑R=常數，曲率1/R=常數，測設和計算簡單。（2）圓曲線上任意一點都在不斷的改變方向，比直線更能適應地形變化，由不同半徑的多個圓曲線組合而成的復曲線，對地形、地物和環(huán)境有更強的適應能力。（3）汽車在圓曲線上行駛要受到離心力作用，對行車的安全性和舒適性等產生不利影響，圓曲線半徑越小，行駛速度越高，行車越危險。圓曲線的特點（4）汽車在圓曲線上轉彎時各輪跡半徑不同，比在直線上行駛多占用路面寬度。圓曲線的特點（5）汽車在小半徑的圓曲線內側行駛時，視距條件較差，視線會受到路塹邊坡或其它障礙物阻擋，易發(fā)生行車事故。汽車在圓曲線上橫向行駛穩(wěn)定性是指：汽車行駛過程中，在外部因素作用下，汽車尚能保持正常行駛狀態(tài)和方向，不致失去控制，發(fā)生傾覆和滑移現(xiàn)象的能力。影響汽車行駛穩(wěn)定性的因素主要有汽車本身的結構參數、駕駛員的操作技術以及道路環(huán)境等外部因素作用。要想進一步了解汽車行駛的橫向穩(wěn)定性，首先來分析汽車在圓曲線上行駛時力的平衡。汽車橫向行駛穩(wěn)定性1、汽車在圓曲線上行駛力的平衡注：離心力對汽車圓曲線上行駛的穩(wěn)定性影響很大，它可能使汽車向外側滑移或者傾覆。為了抵消或者減小離心力作用，保證汽車在圓曲線上穩(wěn)定行駛，必須使圓曲線上的路面做成外側高、內側低呈單向橫坡的形式，稱之為橫向超高。汽車在圓曲線上行駛會產生離心力，其作用點在汽車重心，方向水平背離圓心。汽車橫向行駛穩(wěn)定性汽車橫向行駛穩(wěn)定性汽車橫向行駛穩(wěn)定性汽車在圓曲線上受力分析：汽車橫向行駛穩(wěn)定性汽車在圓曲線上受力分析：因為α很小，可以認為sinα≈tgα＝ihcosα≈1，ih稱為超高橫坡度。X是汽車行駛的不穩(wěn)定因素，Y是穩(wěn)定因素，X值的大小不能反映不同重力汽車的穩(wěn)定程度，如5KN的橫向力作用在小汽車上，可能使其產生橫向傾覆，而作用在重型載重汽車上則可能是安全的。因此引入橫向力系數來衡量穩(wěn)定性程度，其意義為單位車重的橫向力：用V（km/h）表達上述公式，則：汽車橫向行駛穩(wěn)定性上式表明了橫向力系數與車速、圓曲線半徑及超高值之間的關系。

越大，汽車在圓曲線上穩(wěn)定性越差。此式對確定圓曲線半徑、超高值及評價汽車在圓曲線行駛的安全性和舒適性有重要意義。2、汽車在圓曲線上橫向傾覆的條件：汽車橫向行駛穩(wěn)定性橫向傾覆：汽車在橫向力的作用下，可能產生繞外側車輪觸地點向外傾覆的危險。穩(wěn)定條件：傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。2、汽車在圓曲線上橫向傾覆的條件：F·ih比G小得多，可略去不計。將上式代入:

得:汽車橫向行駛穩(wěn)定性【例題】寶馬5系重心高度為550mm（傳統(tǒng)轎車重心高度為550-600mm），以速度100km/h經過超高橫坡度為4％的圓曲線，輪距1.6m，求保證車輛不橫向傾覆的最小圓曲線半徑？2、汽車在圓曲線上橫向傾覆的條件：汽車橫向行駛穩(wěn)定性3、汽車在圓曲線上橫向滑移的條件：汽車橫向行駛穩(wěn)定性橫向滑移：汽車在橫向力的作用下，可能產生沿橫向力方向的側向滑移。穩(wěn)定條件：橫向力小于或等于輪胎與路面之間的橫向摩阻力。3、汽車在圓曲線上橫向滑移的條件：將：得：汽車橫向行駛穩(wěn)定性【例題】寶馬5系重心高度為550mm（傳統(tǒng)轎車重心高度為550-600mm），以速度100km/h經過超高橫坡度為4％的圓曲線，輪距1.6m，求保證車輛不橫向傾覆的最小圓曲線半徑？3、汽車在圓曲線上橫向滑移的條件：汽車橫向行駛穩(wěn)定性4、橫向傾覆和橫向滑移怎么考慮？（以哪種標準確定最小半徑？）小結現(xiàn)代汽車設計制造時重心較低，一般

，即

，而φh與車速、路面及輪胎等有關。一般在干燥路面上為0.4-0.8，在潮濕的瀝青路面上汽車高速行駛時，降低到0.25-0.4；路面結冰和積雪時，降到0.2以下；在光滑的冰面上可降到0.06。經驗值常取小于0.5。汽車在圓曲線上行駛，在發(fā)生傾覆之前必定要發(fā)生滑移，保證汽車不發(fā)生滑移，也就保證了不發(fā)生傾覆。只要

就能保證一般情況下汽車滿載時橫向行車穩(wěn)定性，但裝載過高也可能發(fā)生傾覆。汽車橫向行駛穩(wěn)定性圓曲線的幾何要素計算已知R、α、JD里程，求ZY、YZ、QZ的里程樁號。L不帶緩和曲線的圓曲線的主點計算主要有三個點，分別是從直線進入圓曲線的ZY，從圓曲線進入直線的YZ，以及圓曲線的中點QZ點。路線JD3的里程樁號為K6+790.306，轉角α=39°01′09.1″，圓曲線半徑R=2000m。求：曲線元素及主點樁里程。例題圓曲線的幾何要素計算路線JD3的里程樁號為K6+790.306，轉角α=39°01′09.1″，圓曲線半徑R=2000m。求：曲線元素及主點樁里程。例題圓曲線的幾何要素計算（1）我們學習了圓曲線的5個特點。（2）