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公路工程常用公式

公路工程常用公式
一、三角函数公式:
1)、在直角三角形ABC中,如果∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,那么
○1三边之间的关系为(勾股定理)
○2锐角之间的关系为∠A+∠B=90°
○3边角之间的关系为
(4)其他有关公式
面积公式:(hc为c边上的高)
2)、正弦公式,即为正弦定理
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相
等。

即a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R(2R在同一个三角形
中是恒量,是此三角形外接圆的半径的两倍)
这一定理对于任意三角形ABC,都有
(1)a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R
R为三角形外接圆半径
正弦定理的变形公式
(1) a=2RsinA, b=2RsinB, c=2RsinC;
(2) sinA : sinB;sinC = a : b : c;
3)任意三角形余弦公式:a2=b2+c2-2bc(cosA) ;cosA=(b2+c2-a2)/2bc
二、弧长公式:n∏r/180;扇形面积公式:n∏r2/360
公路测量常用公式:
一、圆曲线:曲线要素的计算若已知:转角α 及半径 R ,则:切线长:;曲线长:
外距:;切曲差:
(1)主点里程的计算
ZY 里程 =JD 里程 -T ; YZ 里程 =ZY 里程 +L ;
QZ 里程 =YZ 里程 -L/2 ; JD 里程 =QZ 里程 +D/2 (用于校核)
二、缓和曲线 (spiral) 的测设
1、概念:为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失,需要在直线(超高为 0 )与圆曲线(超高为 h )之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线(使超高由 0 变为 h ),此曲线为缓和曲线。

主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。

2、回旋型缓和曲线基本公式
——缓和曲线全长。

(1)切线角公式:——缓和曲线长所对应的中心角。

(2)缓和曲线角公式:——缓和曲线全长所对应的中心角亦称缓和曲线角。

(3)缓和曲线的参数方程:
(4)圆曲线终点的坐标:
二、主点的测设
1、测设元素的计算
(1)内移距 p 和切线增长 q 的计算
(2)切线长
曲线长,其中圆曲线长。

外距;切曲差
2、主点的测设
(1)里程的计算
ZH=JD-T H ; HY=ZH+l s ; QZ=ZH+L H /2 ; HZ=ZH+L H ; YH=HZ-l s
(2)测设方法。

( 见例题 )
例题:如下图,设某公路的交点桩号为 K10+518.66 ,右转角α y = 18°18'36 " ,圆曲线半径 R= 100m ,缓和曲线长 l s = 10m ,试测设主点桩。

(作为实习课内容)
解:(一)计算测设元素
p= 0.04m ; q= 5.00m ;

(二)计算里程
ZH=K10+497.54 ; HY=K10+507.54 ; QZ=K10+518.52 ; HZ=K10+539.50 ; YH=K10+529.50 5800计算器公路测量程序的要点:
1:
程序变量清单
该程序对断链的处理:
桩号重叠为长链,桩号间断为短链。

每个方框就是一个数据,共11个方框,其中第一个方框是交点定位的判别依据,我这里称之为交点定位临界点,最后两个数据,一个是交点的计算起点桩号,一个是交点的计算终点桩号,这两个起终点桩号,就构成了交点计算范围。

重点讲述交点定位临界点和交点计算范围,因为这对于后面断链的处理、卵形曲线的处理、单一直线的处理都有非常重要的作用
1交点定位临界点与交点定位桩号范围
数据库程序每一条数据是将交点从小到大依次编写的,程序将顺序地从第一个临界点开始判别,因此实质上程序是判别当输入桩号大于前一临界桩号、小于等于本临界桩号时(这个范围称为交点定位桩号范围),才定位在本交点上。

因此,交点定位桩号范围一般是从本交点的zh点到下一交点的zh点,鉴于可能出现两曲线之间的直线段为0的复曲线,在输入定位桩号定位计算交点时,最好取交点曲线上的任一桩号。

2。

交点计算范围
断链的处理
而交点的计算范围,则不再遵循从上一交点的hz点开始,至下一交点的zh点结束的规定,而改为:(1)对于断链点之前的交点,交点计算范围从上一交点的hz点开始,至断链点结束(桩号为改线桩号,即等式之前的那个桩号);
(2)对于断链点之后的交点,交点计算范围则从断链点开始(桩号为老桩号,即等式之后的那个桩号),至下一交点的zh点结束。

直线处理方法:
几何特性,容易推算出交点桩号k3=k2+100,交点的坐标也容易根据直线终点坐标(x2,y2)、直线的方位角a和交点切线长t=100,通过坐标正算计算得出。

回头曲线处理:
处理方法:
这样,只要把jd5 a和jd5b当作普通曲线交点进行计算就行了。

开始计算程序需要的各个要素:
根据示意图,由于图形的对称性,jd5a和jd5b的切线长有两个:t1和t2,
jd5a的曲线要素为:半径r=60m,第一缓和曲线ls1=35m,第二缓和曲线ls2=0m,交点转角是回头曲线转角的一半,即224°08′21.8″/2=112°04′10.9″,可计算得:t1=106.865m,t2=89.986m。

则jd5a的桩号= 49302.600+106.865=49409.465
3)本交点x/y坐标。

这个也简单,根据坐标正算原理,按照几何关系,已知jd5的坐标为x= 3046429.812,y= 450083.958,jd5-jd5a的距离=106.865+132.628=239.493m,jd5-jd5a 的坐标方位角359°23′17.9″,容易得出jd5a的坐标为:x= 3046669.291,y=450081.401。

4)交点之前直线方位角,就是jd5-jd5a的坐标方位角359°23′17.9″(也是jd5zh点的方位角)。

5)交点转角。

交点转角是回头曲线转角的一半,即224°08′21.8″/2=112°04′10.9″,左转。

6)平曲线半径及缓和曲线长度。

半径r=60m,第一缓和曲线ls1=35m,第二缓和曲线ls2=0m。

7)交点计算起终点桩号。

就是曲线的起终点桩号,49302.600~49437.459
到此,jd5a数据搞定。

以上公式是上面例题的各参数:以下是缓和曲线参数的计算:P1:曲线内移值;q:切线增长值
P1=L s12/24R ……P2=L s22/24R……… q1= L s1/2- L s13/ 240R2……q2= L s2/2- L s23/ 240R2
曲线前后部分切线长计算公式:
(1)T h1=R+ P2-(R+ P1)COSA/sinA+ q1
(2)T h2=R+ P1-(R+ P2)COSA/sinA+ q2
(3)圆曲线长:Ly=∏/180*AR- L s1/2- L s2/2 “A”为交点转角。

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