汽车试验场高速环道几何线形设计研究及程序开发

在既有高速环道理论基础上对高速环道几何线形设计进行深入研究,在对比了麦克康奈尔(McConnell)和布劳斯(Bloss)缓和曲线设计法的特点后,引入积分算法对麦克康奈尔曲线的计算进行优化,并结合实际应用开发了汽车试验场高速环道几何线形设计程序(OTD)。     

高速环道几何线形的运动学评价

介绍了高速环道几何设计中常用的麦克康纳尔曲线和布劳斯曲线，然后从人体对运动的敏感度及运动学的角度对两种缓和曲线进行和比较，得出了布劳斯曲线优于麦克康纳尔曲线的结论，为合理选定高速环道的缓和曲线形式提供了理论依据。     

布劳斯曲线在高速环道几何设计中的应用

首先简要介绍布劳斯曲线作为高速环道缓和曲线新形式的设计原理和设计方法，然后以布劳斯曲线的设计原理为基础，结合高速环道几何设计的特点，从平面形状、设计车速、圆曲线半径、缓和曲线长度等方面入手对如何选择高速环道的几何设计技术指标进行探讨，并提出各项技术指标的推荐值。最后，以椭圆型高速环道为例总结布劳斯曲线在高速环道几何设计中的具体应用。     

高速环道几何线形设计方法研究

曲线段、特别是缓和曲线段的设计是高速环道几何线形设计中的难点和关键。该文首先描述了麦克康奈尔关于道路几何线形的舒适性评价指标,归纳了高速环道平衡车速的概念。然后,在总结麦克康奈尔曲线平面设计方法的基础上,分析其计算过程中产生误差的原因和减少误差的手段;在总结高速环道常用横断面曲线类型的基础上,选取抛物线形横断面曲线进行特性分析,针对缓和曲线局部计算横坡过小的问题提出修正方法;同时,也总结了高速环道纵断面设计的方法和需要注意的问题。     

基于双纽曲线线形的小环岛立交关键技术研究

针对小环岛立交线形指标低、曲率曲折多、曲线参数多、整体连续性和安全性能差的特点,提出采用双纽曲线应用于小环道,并分析了其路用性能和综合效益。结果表明：双纽曲线由于曲率变化率均匀,除了进道和出道,不存在曲率突变情况,线形连续,整体性能好,而且离心加速度变化率小,行车舒适;当实际行车速度不超过设计速度的25％时安全性高;采用双纽曲线能够减少占地面积,当缓和曲线越长时越经济。在整体式小环道中,双纽曲线可以作为一种补充方法予以借鉴推广。     

缓和竖曲线的几何特性研究(上)

当前，在平面线形中圆曲线前后设置回旋曲线已广泛使用，因为这样可以增强交通安全、增加道路美观、改善视距和提高驾驶舒适性。然而竖曲线的设计仍然采用抛物线直接与直线段相切的方法(不设过渡段)。该文介绍一种用三次多项式拟合的竖向缓和曲线，布置在抛物竖曲线前后。文中给出了求任意点的高程、斜率、曲率以及与原切线的偏移值的详细的数学公式和求导方程。缓和竖曲线的最小长度是根据行驶舒适性标准推导出来的。最后，用两个实例对缓和竖曲线的设计做了描述和说明。缓和竖曲线的这个新概念，和回旋水平曲线十分相似，在道路纵断面线形设计中应加以考虑。     

缓和竖曲线的几何特性研究（上）

当前，在平面线形中圆曲线前后设置回旋曲线已广泛使用，因为这样可以增强交通安全、增加道路美观、改善视距和提高驾驶舒适性。然而竖曲线的设计仍然采用抛物线直接与直线段相切的方法（不设过渡段），该文介绍一种用三次多项式拟合的竖向缓和曲线，布置在抛物竖曲线前后，文中给出了求任意点的高程、余率、曲率以及与原切线的偏移值的详细的数学公式和求导方程。缓和竖曲线的最小长度是根据行驶舒适性标准推导出来的，最后，副县长两个实例对缓和竖曲线的设计做了描述和说明，缓和竖曲线的这个新概念，和回旋水平曲线十分相似，在道路纵断面线形设计中应加以考虑。     

公路S型曲线超高设计方法探讨

S型曲线具有线形连续流畅、景观优美、行车安全舒适和地形适应性强等优点,是公路常用线形。从与地形的适应性、行车的安全性和舒适性、路容的美观性等方面来阐述将S型曲线中的两相邻的缓和曲线看成一个整体来完成超高过渡的优点。     

一种曲率变化连续的缓和曲线

本文首先分析了回旋曲线作缓和曲线所引起的诸多弊端；然后提出了一种较为合理的方向盘操作特性。并在匀速行驶的条件下推导出一种曲率变化连续的缓和曲线，以替代回旋曲线，进一步提高行车的安全性和舒适感。     

基于道路线形的加速度干扰与行车舒适性分析

道路线形是行车安全舒适性的重要因素,在分析车辆行驶速度摆动大小对行车安全舒适性影响的基础上,提出了加速度干扰对舒适性的评价.根据道路平面线形的特点,建立了在直线、缓和曲线、圆曲线路段上的加速度干扰模型,通过仿真实例定量分析了加速度干扰在不同行驶速度、曲线半径情况下的变化趋势,以加速度干扰分析不同线形路段条件对行车舒适性...     

样条函数在公路设计纸上定线中的应用

目前，在公路设计纸上定线中，对离散点的拟合方法大都采用直线形法和曲线形法，这两种方法是用直线、圆曲线去靠近尽量多的离散点，然后将直线与圆曲线直接相接或利用缓和曲线连接成为连续光滑的平面线形，本文在这两种方法的基础上提出用样条函数拟合纸上定线中的离散点，并给出公式推导和示例。     

公路反向曲线间超高缓和长度布设的改进意见

公路几何线形设计中,对行车速度较低的公路,采用超高缓和长度代替缓和曲线的布设方法,目前常用的可分为三种:第一种将两超高缓和长度不重叠地全部布设于圆曲线起讫点外,如图1所示。此法优点是:圆曲线内超高和加宽均合乎规定且平面标准较     

五次代数式公路缓和曲线

五次代数式公路缓和曲线是在西安公路学院周楫教授对公路缓和曲线理论研究的基础上推导出来的。本文阐述了五次代数式缓和曲线的线型特性,以及它相对于回旋线的改进。并认为:五次代数式缓和曲线替代回旋线,用于高等级公路的线形设计,将会使路线质量有所提高。同时使路幅设计更加合理、简便。     

汽车试验场高速环道Mcconnell曲线路基成型技术

汽车试验场高速环道Mcconnell曲线是一种空间三维渐变曲线,其路基横断面为二次(或三次)抛物线形式,在平、纵、横三个方向依次渐变而成,使路基形成一种特殊的"盆腔结构"。由于它形态特殊,行车时车道受力方向与水平车道有别,环道路基的不同性质填筑层,是以曲面法向分层,以水平法逐层填筑曲面时,在同一水填筑层上,就会有多种填料。本文结合工程实践,论述这种特殊线形路基的成型技术,供同类工程参考。     

缓和曲线长度和参数的确定

从行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过渡的需求及线形平顺的美感等方面对缓和曲线进行了综合分析,阐明了缓和曲线对线形设计的重要性,并就如何确定缓和曲线的长度和参数进行了说明并提出了一些方法,以便合理确定其长度和参数,满足行车的需求.     

变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工线形控制研究

为研究变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推线形控制,以某6×90m连续钢混组合梁桥顶推施工为工程背景,提出了采用"传递矩阵法"对顶推施工过程中各工况的钢主梁线形进行预测与控制,并对该方法的计算参数选取、线形状态矩阵、误差修正进行了理论推导。在此基础上,将"传递矩阵法"对顶推线形控制的原理,采用C语言编制了算法,并通过工程实例验证了所提控制方法的有效性。结果表明:将"传递矩阵法"应用到变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工的线形控制中,概念清晰,便于操作。     

公路回旋线参数分析及在立交连接部设计中的应用研究

推导了汽车在缓和曲线上运行时的回旋线方程以及与曲率的关系,指出回旋线参数的特点和对平面线形设计的影响。深入分析了缓和冲击、行驶时间以及视觉条件与回旋线参数取值的关系,阐述了立交匝道卵形曲线中回旋线参数和长度设置与大小圆曲线半径的计算公式。最后通过运行速度对某高速公路喇叭立交的连接部的回旋线参数进行安全性分析,提出优化设计方法。     

超高、加宽和缓和曲线

近年来,随着公路事业的发展,高级公路里程不断增加。为了保证行车的安全舒适以及适应车速的提高,线形设计已日益被人们所重视,特别是作为线形设计要素的缓和曲线以及平曲线的超高和加宽,也已提高到了应有的位置。《公路》和《华东公路》等杂志最近发表了一些这方面的论著,提出了     

预应力荷载效应的精确解析方法

针对预应力荷载效应的等效荷载法不完全适用于桥梁工程实际情况,从等效荷载法假设的不足——仅适用于索曲线近似视为二次抛物线,且曲率平缓的情况出发,根据材料力学的基本原理,不限曲率变化,从理论上详细推导了抛物线、圆曲线、直线及上述几种线形组合布置的索曲线的荷载效应计算公式.同时得到了斜率变化在满足工程精度要求,即5°范国内的简化计算公式.结合深梁曲线预应力荷载效应和箱梁0#块曲线预应力荷载效应的工程算例,采用解析法公式进行分析,并用ANSYS软件进行模拟计算.计算结果表明,两者最大误差小于5％,验证了针对上述几种线形的荷载效应计算公式是正确有效的.     

基本型和S型曲线计算方法探讨

本文以＜＜公路路线设计规范ＪＴＪ０１１－８４＞＞提出的使线形连续，协调，回旋线－圆曲线－回旋线的长度之比最好设计成１：１：１为前提，导出了既能满足设计规范要求，又能迅速，准确地确定基本型和Ｓ型曲线的半径和缓和曲线长度的计算公式，并确定了临界值的概念。