缓和曲线.圆曲线测设计算例题

已知曲线半径R=6000,缓和曲线长度l 0=280,交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出,ZH 点里程为DK2+100。请计算:

1、曲线要素中的切线长T 、曲线长L 、外矢距E ;

2、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程;

3、ZH 点坐标及其左边桩3米的坐标;

4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标;

5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。 永州(D K 2+100) H Y HZ YH

Q Z

08-715-. 0α=232-

附公式:

m 为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R 2)

p 为缓和曲线内移距,P= l02/(24R )- l04/(2688R 3)

缓和曲线方程式:

X=h - h5/(40R 2l 2)+ h9/(3456 R4l 4)

Y=h3/(6Rl )- h7/(336 R3l 3)+ h11/(42240 R5l 5)

解:

1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″

切线长T=(R+P)tg (α/2)+m = 522.863

曲线长L=(R απ)/180+l0= 1044.626

外矢距E=(R+P)sec (α/2)-R=12.746

式中m 为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R 2)=139.9974

p 为缓和曲线内移距,P= l02/(24R )- l04/(2688R 3)=0.5444

2、HY 点里程为DK2+100+280=DK2+380;

QZ 点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313;

HZ 点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626;

YH 点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.626

3、JD27到ZH 点的方位角α

JD27到ZH 点的坐标增量为:

△x =T×cos α

△y =T×sin α

于是ZH 点坐标为

y ZH = YJD27+△y =1415.299m Z 35-1. 922=αJD27(1000.000,1000.000)JD27-ZH =232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27-ZH =317.667m JD27-ZH =-415.299m X ZH = xJD27+ △x = 1317.667m

ZH 点到左边桩3米的方位角α

左边桩3米的坐标为: ZH-左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″

X 左= xZH + 3×cos α

Y 左= y ZH +3×sin αZH-左边桩= 1315.284m ZH-左边桩=1417.122m

4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:

DK2+180在缓和曲线上,计算过程为:

ZH 点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″

DK2+180到ZH 点的缓和曲线长度h 为180-100=80

根据缓和曲线方程式:

X=h - h5/(40R 2l 2)+ h9/(3456 R4l 4)=80.000

Y=h3/(6Rl )- h7/(336 R3l 3)+ h11/(42240 R5l 5)=0.0508

由X 和Y 可以求出DK5+900与ZH 的距离D 和它的偏角δ:

D=√(X 2+ Y2) =80.000

δ=arctg(Y/ X) =0°02′11.0″

于是DK2+180的坐标(X 1,Y 1)为:

X 1= 1317.667+Dcos(232°35′13.9″-δ)=1269.022

Y 1 = 1415.299+Dsin(232°35′13.9″-δ)=1351.788

DK2+300右边桩2米的坐标(X 2,Y 2)为:

X 2= 1269.022+2×cos (232°35′13.9″-3δ+90)=1270.608

Y 2= 1351.788+2×sin (232°35′13.9″-3δ+90)=1350.570

5、圆曲线点DK2+660计算过程为:

曲中点QZ 的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ 的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O ′=(180*37.687)/(πR )=0°21′35.6″, JD27到圆心O 的方位角αJD27-O =225°17′08.0″-(180-7°18′05.9″)/2=138°56′10.95″

圆心O 的坐标为:

X 3 =1000+(E+R)cos (138°56′10.95″)=-3533.494

Y 3= 1000+(E+R)sin (138°56′10.95″)=4949.753

DK2+660的坐标(X4,Y4)为:

X 4= X3++ R cos(138°56′10.95″+180- O′)=965.544

Y 4 = Y3+Rsin(138°56′10.95″+180- O′)=980.035

DK2+660右边桩35米的坐标(X5,Y5)为:

X 5= X3++ (R+35)× cos (138°56′10.95″+180- O′)=991.788

Y 5= Y3+(R+35)×sin (138°56′10.95″+180- O′)=956.878

已知曲线半径R=6000,缓和曲线长度l 0=280,交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出,ZH 点里程为DK2+100。请计算:

1、曲线要素中的切线长T 、曲线长L 、外矢距E ;

2、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程;

3、ZH 点坐标及其左边桩3米的坐标;

4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标;

5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。 永州(D K 2+100) H Y HZ YH

Q Z

08-715-. 0α=232-

附公式:

m 为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R 2)

p 为缓和曲线内移距,P= l02/(24R )- l04/(2688R 3)

缓和曲线方程式:

X=h - h5/(40R 2l 2)+ h9/(3456 R4l 4)

Y=h3/(6Rl )- h7/(336 R3l 3)+ h11/(42240 R5l 5)

解:

1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″

切线长T=(R+P)tg (α/2)+m = 522.863

曲线长L=(R απ)/180+l0= 1044.626

外矢距E=(R+P)sec (α/2)-R=12.746

式中m 为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R 2)=139.9974

p 为缓和曲线内移距,P= l02/(24R )- l04/(2688R 3)=0.5444

2、HY 点里程为DK2+100+280=DK2+380;

QZ 点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313;

HZ 点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626;

YH 点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.626

3、JD27到ZH 点的方位角α

JD27到ZH 点的坐标增量为:

△x =T×cos α

△y =T×sin α

于是ZH 点坐标为

y ZH = YJD27+△y =1415.299m Z 35-1. 922=αJD27(1000.000,1000.000)JD27-ZH =232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27-ZH =317.667m JD27-ZH =-415.299m X ZH = xJD27+ △x = 1317.667m

ZH 点到左边桩3米的方位角α

左边桩3米的坐标为: ZH-左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″

X 左= xZH + 3×cos α

Y 左= y ZH +3×sin αZH-左边桩= 1315.284m ZH-左边桩=1417.122m

4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:

DK2+180在缓和曲线上,计算过程为:

ZH 点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″

DK2+180到ZH 点的缓和曲线长度h 为180-100=80

根据缓和曲线方程式:

X=h - h5/(40R 2l 2)+ h9/(3456 R4l 4)=80.000

Y=h3/(6Rl )- h7/(336 R3l 3)+ h11/(42240 R5l 5)=0.0508

由X 和Y 可以求出DK5+900与ZH 的距离D 和它的偏角δ:

D=√(X 2+ Y2) =80.000

δ=arctg(Y/ X) =0°02′11.0″

于是DK2+180的坐标(X 1,Y 1)为:

X 1= 1317.667+Dcos(232°35′13.9″-δ)=1269.022

Y 1 = 1415.299+Dsin(232°35′13.9″-δ)=1351.788

DK2+300右边桩2米的坐标(X 2,Y 2)为:

X 2= 1269.022+2×cos (232°35′13.9″-3δ+90)=1270.608

Y 2= 1351.788+2×sin (232°35′13.9″-3δ+90)=1350.570

5、圆曲线点DK2+660计算过程为:

曲中点QZ 的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ 的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O ′=(180*37.687)/(πR )=0°21′35.6″, JD27到圆心O 的方位角αJD27-O =225°17′08.0″-(180-7°18′05.9″)/2=138°56′10.95″

圆心O 的坐标为:

X 3 =1000+(E+R)cos (138°56′10.95″)=-3533.494

Y 3= 1000+(E+R)sin (138°56′10.95″)=4949.753

DK2+660的坐标(X4,Y4)为:

X 4= X3++ R cos(138°56′10.95″+180- O′)=965.544

Y 4 = Y3+Rsin(138°56′10.95″+180- O′)=980.035

DK2+660右边桩35米的坐标(X5,Y5)为:

X 5= X3++ (R+35)× cos (138°56′10.95″+180- O′)=991.788

Y 5= Y3+(R+35)×sin (138°56′10.95″+180- O′)=956.878


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