纵断面设计31学习教案

1、会计学1纵断面设计纵断面设计(shj)31第一页，共45页。n地面地面(dmin)高程：中线上地面高程：中线上地面(dmin)点高程。点高程。n设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。n路基高度：横断面上设计高程与地面路基高度：横断面上设计高程与地面(dmin)高程之高差。高程之高差。n 路堤：设计高程大于地面路堤：设计高程大于地面(dmin)高程。高程。n 路堑：设计高程小于地面路堑：设计高程小于地面(dmin)高程。高程。n纵断面设计内容：坡度及坡长纵断面设计内容：坡度及坡长n 竖曲线竖曲线 n地面线：它是根据中线上各

2、桩点的高程而点绘的一条不规则的折线；地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线；n设计线：路线上各点路基设计线：路线上各点路基(lj)边缘或中线设计高程的连续。边缘或中线设计高程的连续。第1页/共45页第二页，共45页。 一、纵坡设计的一般要求一、纵坡设计的一般要求 1纵坡设计必须满足标准的各项规定。纵坡设计必须满足标准的各项规定。 2为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有(jyu)一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 3纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候纵坡设计应对

3、沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅定与通畅 第2页/共45页第三页，共45页。n 5 5平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布(fnb)(fnb)较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。足最小填土高度要求，保证路基稳定。n 6 6对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应等，

4、纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些。平缓一些。n 7 7在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。方面的要求。第3页/共45页第四页，共45页。第4页/共45页第五页，共45页。1、汽车的驱动力(dngl)汽车的动力(dngl)来源：汽车传动系统第5页/共45页第六页，共45页。1)发动机曲轴发动机曲轴(qzhu)扭矩扭矩M 及发动机转速特性及发动机转速特性9549nM1000r260nrMNTrM第6页/共45页第七页，共45页。n发动机转速特性发动机转速特性(txng)曲线：曲线：第7页/共45页第八页，共45页。东风

5、东风(dngfng)EQ-140发发动机外特性曲线动机外特性曲线第8页/共45页第九页，共45页。n发动机转速特性发动机转速特性(txng)经验公式：经验公式：)()()(33221maxkwnnnnnnNNNNN功率)()()(22maxmaxmNnnnnMMMMMMNN扭距式中：式中：Mmax最大扭矩（最大扭矩（Nm）；）； MN最大功率所对应最大功率所对应(duyng)的扭矩，的扭矩， nN最大功率所对应最大功率所对应(duyng)的转速（的转速（r/min）；）； nM最大扭矩所对应最大扭矩所对应(duyng)的转速的转速(rmin)；NmaxNnN9549M第9页/共45页第十页，共

6、45页。2)驱动轮扭矩驱动轮扭矩Mkniinnk0k6020.377(/ )1000nnrVrkm hn 车速车速(ch s)V(ch s)V与发电机转速关系：与发电机转速关系：第10页/共45页第十一页，共45页。3)汽车汽车(qch)的的驱动力驱动力 )N(VN3600MVn377. 0rMrMTTTTk第11页/共45页第十二页，共45页。2、汽车、汽车(qch)的行驶阻力的行驶阻力 2wvKA21R(N) 15.21KAVR2w第12页/共45页第十三页，共45页。2)道路道路(dol)阻力阻力（1）滚动阻力）滚动阻力 滚动阻力与汽车滚动阻力与汽车(qch)的总重力成正比，若坡道倾角为

7、的总重力成正比，若坡道倾角为时，其值可用下式计算。时，其值可用下式计算。 RfGfcos 由于坡道倾角由于坡道倾角一般较小，认为一般较小，认为cos1，则，则 Rf=Gf （N） （2）坡度阻力）坡度阻力 Ri=Gsin 因坡道倾角一般较小，认为因坡道倾角一般较小，认为sintgi，则，则 Ri=Gi （N） 道路阻力道路阻力: R=G（f+i） 式中：式中：f+i统称道路阻力系数。统称道路阻力系数。第13页/共45页第十四页，共45页。3)惯性惯性(gunxng)阻力阻力n平移平移(pn y)质量的惯性力质量的惯性力 n旋转质量的惯性力矩旋转质量的惯性力矩 agGmaR1IdtdIR2I第1

8、4页/共45页第十五页，共45页。惯性阻力惯性阻力(zl)计算：计算：)N(agGRIn式中：式中：惯性力系数（或旋转质量换算系数）。惯性力系数（或旋转质量换算系数）。n l12ik2 n式中：式中：1表示汽车车轮惯性力的影响表示汽车车轮惯性力的影响(yngxing)系数，一般系数，一般1=0.030.05；n 2表示发动机飞轮惯性力的影响表示发动机飞轮惯性力的影响(yngxing)系数，一般小客车系数，一般小客车2=0.05 0.07，载重汽车，载重汽车2=0.040.05；n ik变速箱的速比。变速箱的速比。n汽车的总行驶阻力汽车的总行驶阻力R为：为： R=Rw十十RR十十RI第15页/共

9、45页第十六页，共45页。3、汽车的运动方程式与行驶、汽车的运动方程式与行驶(xngsh)条件条件agG) if (G15.21KAVrMU2T第16页/共45页第十七页，共45页。第17页/共45页第十八页，共45页。agG) if (GRTW第18页/共45页第十九页，共45页。为使不同类型汽车的动力性进行为使不同类型汽车的动力性进行(jnxng)比较，且有相同的评价尺度比较，且有相同的评价尺度，将上式两端分别除以车辆总重，将上式两端分别除以车辆总重G，得，得 ag) if (GRTWGRTDWnD称为动力因数，它表征称为动力因数，它表征(bio zhn)某型汽车在海平面高程上，满某型汽车

10、在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。 G15.21KAVGrUMGRGTD2TW第19页/共45页第二十页，共45页。第20页/共45页第二十一页，共45页。n 海拔荷载修正海拔荷载修正(xizhng)系数系数:ag) if (Dn称为动力称为动力(dngl)因数因数D的海拔荷载修正系数，其值为的海拔荷载修正系数，其值为GG第21页/共45页第二十二页，共45页。n式中：式中：海拔海拔(hib)系数，见图系数，见图2-5第22页/共45页第二十三页，共45页。第23页/共45页第二十四页，共45页。5、汽车、汽车

11、(qch)的行驶状态的行驶状态ag) if (D)D(ga由由得得n 当当=D时时: a0 等速行驶等速行驶(xngsh)n 当当D时：时： 减速行驶减速行驶0)(Dga0)D(gaif式中：式中：道路阻力系数，道路阻力系数， 第24页/共45页第二十五页，共45页。汽车的行驶汽车的行驶(xngsh)状态状态第25页/共45页第二十六页，共45页。maxmaxnr377. 0Vn汽车的最小稳定速度：是指满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平汽车的最小稳定速度：是指满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平(shupng)路段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度路段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度V

12、k）。）。第26页/共45页第二十七页，共45页。5、汽车、汽车(qch)的爬坡能力的爬坡能力222Im2ImIm11cosarcsinffDfDaxaxaxag) if (Dn汽车汽车(qch)的爬坡能力的爬坡能力， a=0，则，则 i=D-f第27页/共45页第二十八页，共45页。6 6、各级公路、各级公路(gngl)(gngl)最大纵坡的规定最大纵坡的规定设计速度设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%） 3 4 5 6 7 8 9第28页/共45页第二十九页，共45页。高原高原(goyun)(goyun)纵坡折减纵坡折减第29页/共45页第三十页，共45页。n最

13、小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。n最小纵坡值：最小纵坡值：0.3%0.3%，一般情况下，一般情况下0.5%0.5%为宜。为宜。n适用条件：横向适用条件：横向(hn xin)(hn xin)排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、高的平曲线、 路肩设截水墙等。路肩设截水墙等。n 当必须设计平坡（当必须设计平坡（0%0%）或小于）或小于0.3%0.3%的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。n 7 7、最小纵坡、最小纵坡第30页/共45页第三十一页，共45页

14、。n标准规定标准规定(gudng)，连续上坡，连续上坡(或下坡或下坡)时，应在不大于规时，应在不大于规范所规定范所规定(gudng)的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定，其长度应符合纵坡长度的规定(gudng)。n 缓和坡段：纵坡值：不应大于缓和坡段：纵坡值：不应大于3%n 长长 度：不小于最小坡长要求度：不小于最小坡长要求n 线线 形：宜采用直线。在地形困难路段可采用曲线形：宜采用直线。在地形困难路段可采用曲线第31页/共45页第三十二页，共45页。n平均纵坡是指一定平均纵坡是指一定(ydng

15、)长度的路段纵向所克服的高差长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度与路线长度L之比（连续升坡或之比（连续升坡或降坡路段）。降坡路段）。LHi平标准规定：越岭路线连续上坡标准规定：越岭路线连续上坡(或下坡或下坡)路段路段(l dun)，相对高差为，相对高差为200500m时，时，平均纵坡不应大于平均纵坡不应大于5.5；相对高差大于；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于时，平均纵坡不应大于5。任意连续任意连续3km路段路段(l dun)平均纵坡不应大于平均纵坡不应大于5.5。城市道路的平均纵坡按上述规定减少城市道路的平均纵坡按上述规定减少1.0%。对于海拔。对于海拔3000m以上的高原地区，平

16、均纵以上的高原地区，平均纵坡应较规定值减少坡应较规定值减少0.5%1.0%。第32页/共45页第三十三页，共45页。1010、合成、合成(hchng)(hchng)坡度坡度22zhiiIn式中：式中：II合成坡度（合成坡度（% %）；）；n ih ih超高横坡度或路拱横坡度（超高横坡度或路拱横坡度（% %）；）；n iz iz路线路线(lxin)(lxin)设计纵坡坡度（设计纵坡坡度（% %）。）。n 2.最大允许合成坡度值：最大允许合成坡度值： 第33页/共45页第三十四页，共45页。 最小合成坡度最小合成坡度(pd)(pd)：最小合成坡度最小合成坡度(pd)(pd)不宜小于不宜小于0.5%

17、0.5%。当合成坡度当合成坡度(pd)(pd)小于小于0.50.5时，应采取综合排水措施，以保证路面排水畅通。时，应采取综合排水措施，以保证路面排水畅通。第34页/共45页第三十五页，共45页。%9%33. 948. 008. 02222iiIh合成坡度指标的控制作用合成坡度指标的控制作用(zuyng) ： 控制陡坡与急弯的重合；控制陡坡与急弯的重合； 平坡与设超高平曲线的配合问题。平坡与设超高平曲线的配合问题。 第35页/共45页第三十六页，共45页。n 内容：最小坡长限制：任何路段内容：最小坡长限制：任何路段(l dun)n 最大坡长：陡坡路段最大坡长：陡坡路段(l dun)第36页/共45页第三十七页，共45页。1、汽车的加、减速、汽车的加、减速(jin s)行程行程n设初速设初速(ch s)V1(ch s)V1，终速，终速V2V2，则，则)0(vdva1dsa2121VVVVVdVa112.961vdva1S第37页/共45页第三十八页，共45页。2）. 加、减速加、减速(jin s)行程图行程图1if2if0if0第38页/共45页第三十九页，共45页。第39页/共45页第四十页，共45页。n标准规定各级标准规定各级( j)公路最大坡长限制。公路最大坡长