第5讲 平面的设计31ppt课件

1、第三章第三章 平面设计平面设计 一、路一、路 线线 道路是一条三维空间的实体。道路是一条三维空间的实体。 它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。施所组成的线形构造物。 道路：是指道路中线的空间位置。道路：是指道路中线的空间位置。 路线平面图：路线在水平面上的投影。路线平面图：路线在水平面上的投影。 路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。展开即是路线的纵断面。 路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面

2、。是道路在该点横断面。 第一节第一节 道路平面线形概述道路平面线形概述 n 路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程。走向及线形的过程。n 路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程。坡及坡长的过程。n 路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。面形状的过程。 n 路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。寸的工作。二、平面线形设计的基本要求二、平面线形设计的基本要求n行驶

3、中汽车的轨迹的几何特征：行驶中汽车的轨迹的几何特征：n（1 1轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上下出现错头和破折；在任何一点上下出现错头和破折；（一汽车行驶轨迹（一汽车行驶轨迹n（2 2曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。点不出现两个曲率的值。n（3 3曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。l（二平面线形要素（二平面线形要素n行驶中汽车的导向轮行驶中汽车的导向轮与

4、车身纵轴之间的关系：与车身纵轴之间的关系：n 1 1角度为零：角度为零： n 2 2角度为常数：角度为常数：n 3 3角度为变数：角度为变数：n汽车行驶轨迹线汽车行驶轨迹线n曲率为曲率为00直线直线n曲率为常数曲率为常数圆曲线圆曲线n曲率为变数曲率为变数缓和曲缓和曲线线现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。的，称为平面线形三要素。第二节第二节 直线直线一、直线的特点一、直线的特点n 直线距离短，直捷，通视条件好。直线距离短，直捷，通视条件好。n 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，

5、驾驶操作简易。简易。n 便于测设。便于测设。n直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调。的协调。n过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。车间距离。二、直线的运用二、直线的运用n 1. 1. 宜采用直线线形的路段：宜采用直线线形的路段：n（1 1不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；谷地；n（2 2市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线市镇

6、及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；条为主的地区；n（3 3长的桥梁、隧道等构造物路段；长的桥梁、隧道等构造物路段； n（4 4路线交叉点及其前后；路线交叉点及其前后；n（5 5双车道公路提供超车的路段。双车道公路提供超车的路段。n（1在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度。坡更易导致高速度。n（2长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。以使生硬呆板的直线得到一些缓和。n2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：当采用长的直线线形时，应注意的问题：n2. 当采

7、用长的直线线形时，应注意的问题：当采用长的直线线形时，应注意的问题：n（3道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。调的景观。n（4长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。 n（1在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度

8、。坡更易导致高速度。n（2长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。以使生硬呆板的直线得到一些缓和。 规范规范 规定：直线的最大与最小长度应有所限制。规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。 德国规定直线的最大长度以米计为德国规定直线的最大长度以米计为20V20V计算行计算行车速度，车速度，km/hkm/h）（适于高速公路）（适于高速公路V100km/hV100km/h）。）。 公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用公路线形首先考虑的不是在平面线形上

9、尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形。采用与自然地形相协调的线形。 合理利用地形和避免采用长直线。合理利用地形和避免采用长直线。3. 最大直线长度问题：最大直线长度问题： 1同向曲线间的直线最小长度同向曲线间的直线最小长度 规范规范：同向曲线间的最短直线长度以不小于设：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的计速度的6倍为宜倍为宜6V）。）。三、直线的最小长度三、直线的最小长度2反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度n规范规范 规定：反向曲线间最小直线长度以规定：反向曲线间最小直线长度以m m计

10、计以不小于设计速度以以不小于设计速度以kmkmh h计的计的2 2倍为宜。倍为宜。 n 一、圆曲线的几何元素一、圆曲线的几何元素n各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。n路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。包含了圆曲线。n圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使

11、用十分普遍。观、易于测设等优点，使用十分普遍。 第三节 圆曲线n圆曲线几何元素为：圆曲线几何元素为：L2TJ1)2R(secER180L2RtgTn 计算基点为交点里程桩号，记为计算基点为交点里程桩号，记为JDJD，n ZY=JD-TZY=JD-Tn YZ=ZY+L YZ=ZY+Ln QZ=ZY+L/2 QZ=ZY+L/2n JD=QZ+J/2 JD=QZ+J/2n曲线主点里程桩号计算：曲线主点里程桩号计算：XY（一计算公式与因素（一计算公式与因素 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：二、圆曲线半径二、圆曲线半径GsinFcosX)igRvG(GigRGvGiFXh2h2