第九章道路平面设计 5页

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  • 2022-05-11 18:29:08 发布

第九章道路平面设计

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第九章道路平面设计简述:道路线形设计的两种方法:²传统平纵横设计方法——把一个空间三维设计问题转化为三个两维问题。但是三者会相互影响,彼此牵制。因此,设计返工率较高。²三维空间线形设计方法——它可以借助软件一次性完成三维线形的设计。目前,此方法正在探索之中。计算机处理公路线形设计遵循传统的平纵横设计方法!适合我们的设计习惯!9-1平面线形设计系统的总体设计平面线形设计中定线是最关键、最复杂的工作,它可分为实地定线和纸上定线:实地定线:路线平面设计系统的任务是验算曲线要素和主点桩号、进行超高和加宽计算、绘出平面设计图。定线工作由选线师根据经验在现场完成!计算机只是作后期计算和出图工作。纸上定线:路线平面设计系统的任务是计算导线偏角、人机交互中线设计、曲线要素和主点桩号、进行超高和加宽计算、绘出平面设计图。定线工作由选线师在图纸或计算机中通过与计算机交互操作,共同完成。平面线形设计系统流程图:平面线形设计系统的结构组成:★ 数据输入与维护:导线、交点、曲线数据★ 数模技术:各种平曲线★ 中线设计:主要部分★ 进出口和雨水口设计(限城市道路)★ 超高、加宽设计:计算、分析★ 成果输出:表格、图纸9-2道路中线的布设中线设计是平面设计中的核心问题!中线设计方法:★ 导线法★ 曲线法★ 线元法 基于导线的平面设计模型——导线法一、方法概述:首先确定一系列由直线组成的折线作为道路中线的导线(通过“以点定线,以线交点”的原则确定),然后对每个转折点(交点)敷设合适的平曲线,构成完整的道路中心线这是传统的方法,目前在公路线形设计中仍然广泛被使用!二、平曲线模型:详见路勘教材★ 单交点对称型,即基本型(Ls+Ly+Ls)★ 单交点不对称型(Ls1+Ly+Ls2)★ 双交点(两点虚交):在实地定线中经常遇到★ 复曲线(Ls1+R1+Lf+R2+Ls2)★ S型曲线★ C型曲线以上曲线设计模块请参考我院廖正环主编的《公路使用电算》教材基于曲线的平面设计模型——曲线法一、方法概述:首先在需要设置弯道的地方根据地形的要求(约束条件)布设一系列圆曲线(直线被看作半径等于无穷大的曲线),然后在这些圆曲线之间用回旋曲线或直线连接,构成完整的道路中心线。导线法简单、直观、计算方便、模型简单,为人们广泛接受。但是,它存在不够灵活的缺点!当约束条件较多时,线形不好控制(两点决定一条导线)。二、平曲线模型: 直线与圆弧连接P100 ★ 两同向圆弧间的连接一圆内包含另一圆两同向圆互不包含★ 两反向圆弧间的连接基于基本元素的平面设计方法——线元法一、方法概述: 首先确定一系列基本元素段,设计路中线的最后位置和形式根据这些基本元素来确定,这里的基本元素指的是直线和圆曲线.缓和曲线不作为独立的基本元素,而只是圆曲线的附属部分。线元法其实是前面两种方法的综合(导线法+曲线法)二、工作步骤:分三步走:确定基本元素段→→基本元素的连接(通过旋转、移动等操作)→→设计路中线的计算确定基本元素段通常有四种方法;基本元素的连接又有四种模式。详见P103。平面曲线的内部模型——样条曲线导线法、曲线法、线元法都是面向用户CAD系统的外部表现,称为外部模型。内部模型是计算机内部对某一对象的描述,它注重数学描述,记录储存和运算,尽可能是统一的模型。公路中心线在计算机内部的模型可以用样条曲线来表示(即ACAD中的Spline)。在此从简。9-3平面法线方向的图形展开¡等距曲线与某条曲线(道路中心线)保持等距离的曲线,称为等距曲线,如直线路段或全加宽路段的道路边线。等距曲线>>在ACAD中用OFFSET命令创建的曲线就是等距曲线! 等距曲线方程Xt=X-[B+E(l)]*sin(β)Yt=Y+[B+E(l)]*cos(β)XY是道路中线坐标;B—路面宽度;E(l)—加宽值;β—为切线方位角。规律:直线的等距线仍然是直线,圆弧的等距曲线仍然是圆弧,回旋曲线的等距曲线不再是回旋曲线!¡变距曲线与某条曲线(道路中心线)的距离按一定规律变化的曲线,称为变距曲线。如加宽过渡路段。