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第三节竖曲线设计

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第三节 竖曲线设计 纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处,为了行车平顺用一段曲线来缓和,称为竖曲线。 在纵坡设计时.由于纵断面上只反映水平距离和竖直高度,因此竖曲线的切线长与弧长是其在水平面上的投影,切线支距是竖直的高程差,相邻两条纵坡线相交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线,反之为凹形竖曲线: 一、竖曲线要素计算公式 如图 1-3-6 所示,设转坡处相邻两纵坡度分别为i1 和i2,转坡角以 w 表示,则转坡角w 为 式中符号意义同前。 从以上两种情况的计算公式可知,式(1-3-12)计算结果明显大于式(1-3-10),因此是凸形竖曲线上满足视距要求的计算公式。 (二)按行程时间求竖曲线最小长度和半径 汽车从直坡段驶入竖曲线时,当竖曲线的转坡角很小,即使半径较大,如果其竖曲线长度过短,汽车倏忽而过,冲击力大,旅客会感到不舒适,太短的竖曲线长度从视觉上也会感到线形突然转折。因此,应限制汽车在竖曲线上的行程时间不宜过短.以此来控制竖曲线的最小长度和半径,即 式中:v ——计算行车速度,km/h; t——汽车在竖曲线上行程时间,一般取 t=3s。 (三)按径向离心力求坚曲线最小长度和半径 汽车在竖曲线上行驶时,产生径向离心力。这个力在凸形竖曲线上是减少重力.在凹形竖曲线上是增加重力,如果这种离心力达到某种程度时,旅客就会有不舒适的感觉,同时对汽车的悬挂系统也有不利影响。因此,应对径向离心力加以控制。汽车在竖曲线上行驶时其径向离心力为 式中:F——径向离心力,N; G——汽车的总重力,N; g——重力加速度,m/s2; V—计算行车速度,km/h; v ——车速,m/s; R——竖曲线半径,m。 为保证车辆在竖曲线上行驶的安全和舒适,根据试验得知,一般应将F/G 控制在0.025 以内,则得竖曲线最小半径为: 根据汽车在凸形竖曲线上行驶的视距要求,行程时间及径向离心力三种影响因素,分别计算出凸形竖曲线的最小长度和半径,取其中较大者作为确定依据。 各级公路的竖曲线最小长度和半径规定如表l-3-9 所示。 三、凹形竖曲线的最小长度与半径 确定凹形竖曲线的最小长度与半径的影响因素(即视距的要求、行程时间和径向离心力)与凸形竖曲线基本相同,主要异同点是: 1.凹形竖曲线的径向离心力和行程时间的计算公式与凸形竖曲线完全相同,但凹形竖曲线与凸形竖曲线所产生的径向离心力,前者是增重作用,后者是减重作用,当这种径向离心力增大到一定程度时,都会...

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