1道路勘测设计第三章纵断面设计纵断面设计知识点纵断面的概念,线形组成要素、设计标高,汽车的动力特性、加减速行程、纵坡、坡长、竖曲线的计算、竖曲线半径、视觉分析、道路的平纵线形组合纵断面的设计方法步骤及平、纵线形组合、纵断面的设计方法、步骤及设计成果重点重点:汽车动力特性、纵坡、坡长、竖曲线的计算、纵断面的设计、算、纵断面的设计、难点:竖曲线的计算、纵断面的设计。第一节概述概述回忆道路线形设计的3部分及其关系路线纵断面的概念路线断面的概平面线形3要素纵断面线形组成组成形式大小直线上坡下坡高差水平长度竖曲线凹、凸半径水平长度2路线纵断面图反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形它反映路线所经地区中线的地面起伏情况它反映路线所经地区中线的地面起伏情况与设计标高之间的关系它与平面图、横断面图结合起来,就能够完整地表达道路的空间位置和立体线型路线纵断设计纵断面线形设计的依据和内容;道路纵断面设计与选线有密切的关系;平面设计和纵断面设计是分开进行的,但必须注意互相配合;纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础;术语1.地面线:不规则折线,中线地面的起伏2.设计线:规则线,道路路线起伏术语1.坡度=高差/水平距离。2.填挖值:地面标高和设计标高的高差。3地面标高道路施工前中桩的地面高程3.地面标高:道路施工前中桩的地面高程。设计标高:路基设计标高新建公路高速公路和一级公路指中央分隔带外侧边缘标高二、三、四级公路指路基边缘的高程旧路改建:常指建成后路面中心高程设计标高旧路改建:常指建成后路面中心高程有超高和加宽的路段指设置超高加宽之前路基边缘的高程。城市道路无分隔带:指行车道中线标高。有分隔带:指中央分隔带中线标高纵断面设计的主要任务(50)根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件,综合考虑路基稳定、排水,平竖然条件综考虑定平线形关系以及工程经济性等,确定路线纵坡度,坡长,竖曲线半径等几何空间线的数值计算。3第二节汽车的动力特性与纵坡汽车的动力特性与纵坡一、汽车的驱动力来自内燃发动机汽车构造1)发动机:2)传动装置:将发动机输出的动力传给驱动车轮的装置3)行驶、转向和制动装置:支承全车并保证汽车正常行驶的装置4)车身:5)电气设备:汽车照明、信号装置等底盘进气、压缩、膨胀作功、排气汽油机在化油器内混合成可燃混合气;柴油机在汽缸内形成可燃混合气;发动机工作原理内燃发动机曲轴旋转汽车的驱动过程驱动轮离合器、变速器、主传动器,差速器等普通汽车前轮是从动轮(导向轮),后轮是驱动轮。某些为4轮驱动驱动轮扭矩1.发动机曲轴上的扭矩M2.驱动轮扭矩Mk发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱(速比ik)和主传动器(速比i)两次变速变速比主传动器(速比io)两次变速,变速比γ=io*Ik;传动系统的机械效率ηt;传到驱动轮上Mk:Mk=M*γ*ηt4汽车驱动力TVnrMrMMTTkηηγ377.0..===驱动力T要大,总变速比γ要大,车速V则变小;同一发动机,大驱动力和高速不可兼得二、汽车的行驶阻力1、空气阻力RWind2道路阻力R2、道路阻力RRoad3、惯性阻力RInertiaR=RW+RR+RI空气阻力Rw(wind)215.211KAvRw=K-空气阻力系数A-迎风面积V-汽车与空气的相对速度空气阻力(续)空气阻力与车速有关,汽车行驶的速度愈高,空气阻力的成分就显著的增大,如大型载重车的行驶速度高于90km/h时,大型载重车的行驶速度高于时空气阻力的成分超过滚动阻力的成分。空气阻力的组成压差阻力55%-60%诱导阻力5%-8%摩察阻力8%10%摩察阻力8%-10%冷却系阻力10-15%道路阻力RR(road)由弹性轮胎变形,道路的不同路面和纵坡度产生的;由于汽车总重力成正比。(1)、滚动阻力αcosGfRf=(2)、坡度阻力ff)(ifGRR+=iGGRi*sin==α5滚动阻力行驶速度轮胎性质路面种类路面种类行驶速度/滚动阻力fV<100km/h,f随V增加而增大,但变化不大v>140km/h,f增加很快V接近临界速度200km/h,f迅速增加,轮胎温度也很快达到100度,出现爆破现象轮胎性质/滚动阻力f胎压:越高,f越小材料:影响其变形和刚度结构花纹形式内部结构等结构:花纹形式,内部结构等路面类型滚动阻力系数水泥混凝土及沥青混...