緩和曲線、圓曲線測設(shè)計算例題

緩和曲線、圓曲線測設(shè)計算例題

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1、已知曲線半徑R=6000,緩和曲線長度l0=280,交點(diǎn)JD27坐標(biāo)及相鄰方位角已在圖中給出,ZH點(diǎn)里程為DK2+100。請計算:1、曲線要素中的切線長T、曲線長L、外矢距E;2、HY、QZ、YH、HZ的里程;3、ZH點(diǎn)坐標(biāo)及其左邊樁3米的坐標(biāo);4、DK2+180的坐標(biāo)及右邊樁2米的坐標(biāo);5、DK2+660的坐標(biāo)及右邊樁35米的坐標(biāo)。附公式:m為緩和曲線切垂距,m=l0/2-l03/(240R2)p為緩和曲線內(nèi)移距,P=l02/(24R)-l04/(2688R3)緩和曲線方程式:X=h-h5/(40R2l2)+h9/(3456R4l4)Y=h3/(6Rl)-h7/(336R3l3)

2、+h11/(42240R5l5)解:1、轉(zhuǎn)向角α=α2-α1=7°18′05.9″切線長T=(R+P)tg(α/2)+m=522.863曲線長L=(Rαπ)/180+l0=1044.626外矢距E=(R+P)sec(α/2)-R=12.746式中m為緩和曲線切垂距,m=l0/2-l03/(240R2)=139.9974p為緩和曲線內(nèi)移距,P=l02/(24R)-l04/(2688R3)=0.54442、HY點(diǎn)里程為DK2+100+280=DK2+380;QZ點(diǎn)里程為DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313;HZ點(diǎn)里程為DK2+100+1044.626=DK3+1

3、44.626;YH點(diǎn)里程為DK3+144.626-280=DK2+864.6263、JD27到ZH點(diǎn)的方位角αJD27-ZH=232°35′13.9″-180=52°35′13.9″JD27到ZH點(diǎn)的坐標(biāo)增量為:△x=T×cosαJD27-ZH=317.667m△y=T×sinαJD27-ZH=-415.299m于是ZH點(diǎn)坐標(biāo)為XZH=xJD27+△x=1317.667myZH=YJD27+△y=1415.299mZH點(diǎn)到左邊樁3米的方位角αZH-左邊樁=232°35′13.9″-90=142°35′13.9″左邊樁3米的坐標(biāo)為:X左=xZH+3×cosαZH-左邊樁=1315.2

4、84mY左=yZH+3×sinαZH-左邊樁=1417.122m4、DK2+180的坐標(biāo)及右邊樁2米的坐標(biāo):DK2+180在緩和曲線上,計算過程為:ZH點(diǎn)到JD27的方位角αZH-JD1==232°35′13.9″DK2+180到ZH點(diǎn)的緩和曲線長度h為180-100=80根據(jù)緩和曲線方程式:X=h-h5/(40R2l2)+h9/(3456R4l4)=80.000Y=h3/(6Rl)-h7/(336R3l3)+h11/(42240R5l5)=0.0508由X和Y可以求出DK5+900與ZH的距離D和它的偏角δ:D=√(X2+Y2)=80.000δ=arctg(Y/X)=0°02′1

5、1.0″于是DK2+180的坐標(biāo)(X1,Y1)為:X1=1317.667+Dcos(232°35′13.9″-δ)=1269.022Y1=1415.299+Dsin(232°35′13.9″-δ)=1351.788DK2+300右邊樁2米的坐標(biāo)(X2,Y2)為:X2=1269.022+2×cos(232°35′13.9″-3δ+90)=1270.608Y2=1351.788+2×sin(232°35′13.9″-3δ+90)=1350.5705、圓曲線點(diǎn)DK2+660計算過程為:曲中點(diǎn)QZ的里程推算為DK2+622.313,DK2+660到QZ的圓曲線長度為660-622.313=

6、37.687,所對應(yīng)的圓心角為O′=(180*37.687)/(πR)=0°21′35.6″,JD27到圓心O的方位角αJD27-O=225°17′08.0″-(180-7°18′05.9″)/2=138°56′10.95″圓心O的坐標(biāo)為:X3=1000+(E+R)cos(138°56′10.95″)=-3533.494Y3=1000+(E+R)sin(138°56′10.95″)=4949.753DK2+660的坐標(biāo)(X4,Y4)為:X4=X3++Rcos(138°56′10.95″+180-O′)=965.544Y4=Y3+Rsin(138°56′10.95″+180-O′)=

7、980.035DK2+660右邊樁35米的坐標(biāo)(X5,Y5)為:X5=X3++(R+35)×cos(138°56′10.95″+180-O′)=991.788Y5=Y3+(R+35)×sin(138°56′10.95″+180-O′)=956.878

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