道路设计“元素法,交点法”之工程之星使用步骤 |
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元素法
元素法包括四种元素:点、直线、圆曲、缓曲。 按单元线来分的话,一般有三种单元线:直线,圆曲线(组合形式:直圆直),综合曲线(组合形式:直缓圆缓直)
圆曲线
综合曲线
这两个图示,只是表示一般的情况,对于卵形曲线等特殊道路,就有特殊的组合形式,如卵形曲线,组合形式就是圆缓圆。对于特殊的情况,后面会单独使用实例来详细解析。
1、各元素需要输入的数据
点: 第一个元素必须是点,且除了第一个元素外,后面的元素均不能为点。输入点时,需要输入点的北坐标和东坐标。
直线:第二个元素必须是直线,长度可以为零,但必须输入方位角。不是第二个元素的直线,不知道方位角可以不用输入,软件会自动计算。
缓曲:缓曲只需输入缓曲长。
圆曲:圆曲需要输入半径和长度。且左偏时(转角为左转),输入半径时需要加负号。
2、元素法输入的规则
标准的元素法输入规则是:点——直线——第一缓和曲线——圆曲线——第二缓和曲线——直线——第一缓和曲线——圆曲线——第二缓和曲线……按此规则循环依次输入。
以上是标准的输入规则,上已述及,按单元线来划分的话,有直线、圆曲线和综合曲线,如果只是圆曲线的话,就是只有直圆直,综合曲线才是直缓圆缓直。
不过实际道路设计中,还存在卵形曲线和回头曲线的特殊情况。 3、各元素输入时的规定
1.第一个元素必须是点,且除了第一个元素外,后面的元素均不能为点。
2.第二个元素必须是直线,长度可以为零,但必须输入方位角。
3.不是第二个元素的直线,不知道方位角可以不用输入,软件会自动计算。
4.输入时建议以直线元素结束, 没有输入零直线,软件会自动增加一个零直线结束。
5.卵形曲线和回头曲线,必须使用元素法。[当然卵形曲线和回头曲线属于特殊曲线,正常的道路设计,常规曲线(直缓圆缓圆直)的情况还是居多的。]
6.工程之星道路设计,不允许出现“圆圆”的情况。
7.直曲表中,中间的“曲线间直线长”为零,即道路设计中出现零直线。
这种情况见下页详细解析
8.曲线间直线长为零,即线路中间出现零直线的分析方法
经典卵形曲线
回头曲线
线路单元要素表
分析的方法就是理解缓和曲线,缓和曲线和它前后的组合方式,有以下三种:直缓圆,圆缓直,圆缓圆,
如果把直线的半径看成无穷大的话,可以这样定义:缓和曲线前后都有半径:
1.经典卵形曲线图示,组合形式是圆缓圆,所以中间的零直线不能输入;
2. 线路单元要素图示和标准的线路直曲表,每个交点下都是标准的缓圆缓的情况,中间的零直线可输可不输。
直缓圆缓直——直缓圆缓直——直缓圆缓直
3. 回头曲线图示:回头曲线,中间的零直线必须输入(不输入就有错误,因为出现了圆——圆的情况)
4、元素法在工程之星道路设计中使用的详细步骤
工程之星3.0——输入——道路设计——元素模式,进入元素法主界面,首先新建一个道路文件*.rod(打开功能可打开已有的道路文件)
根据前面所述的元素法输入规则,开始按直曲表中的数据增加元素;元素共四种:点、直线、圆曲、缓曲。 新建的晋焦段道路文件jnccl.rod,按直曲表输入元素。注意:不要忘记输入直曲表中的起点里程;间隔表示计算时每隔多少距离计算一个逐桩坐标。
输入完成后,点“保存”按钮,保存按钮完成道路文件的保存并计算出逐桩坐标;编辑、插入、删除按钮实现修改;保存后,就可以选择图形显示查看道路线路图形了。
晋焦段保存计算成功后,可以进入图形显示,以上是晋焦段的图形。下页开始以晋焦段和另外几个道路设计文件,详细解析元素法的输入方法和输入时的注意事项。
保存计算成功后,进入测量——道路放样——道路放样库,打开晋焦段道路文件,对比《逐桩坐标表》,检查是否正确,确认正确后就可以开始道路放样了。
6、实例解析
直曲表示例一(晋焦公路焦作段)
元素 东坐标/长度 北坐标/方位角/半径 点 4000.0000 50000.0000 直线 200.0000 116.37126 缓曲 100.0110 圆曲 150.1410 1000.0000 缓曲 100.0530 说明:因为中间是零直线,所以输入下一交点中的缓曲,这样就出现了圆缓圆的情况,也就是卵形曲线,卵形曲线时零直线不能输入 圆曲 100.0650 800.0000 缓曲 100.0450 圆曲 120.0500 1200.0000 说明:同样中间是零直线,下一交点无第一缓曲,所以输入圆曲,这样又出现圆缓圆,就是卵形曲线,卵形曲线时零直线不能输入 缓曲 100.0080 直线 12000 155.47385 说明:输入直曲表中结束的直线,如果不以直线结束,工程之星中的道路设计软件会自动在道路文件*.rod中增加一条零直线
经典卵形曲线直曲表-前缓或后缓长度为零,曲线间直线长为零
直曲表示例二(昆明市轿子山-14段)
元素 东坐标/长度 北坐标/方位角/半径 点 510252.1410 2868216.0450 直线 32.1720 359.3743611111 缓曲 42.0000 圆曲 23.7090 -120.0000 因为是左转,所以圆曲半径输入负值 缓曲 35.0000 缓曲 40.2700 圆曲 63.1310 119.9100 缓曲 55.3470 缓曲 60.9120 圆曲 22.8120 -124.5530 因为是左转,所以圆曲半径输入负值 缓曲 35.0000 下一交点下无第一缓曲,曲线间直线长为零,一般都是卵形曲线 圆曲 56.8230 -332.5610 因为是左转,所以圆曲半径输入负值 缓曲 45.0000 直线 243.5710 333.4461944444 缓曲 50 圆曲 60.938 -100.292 缓曲 40
交点法
1、交点组成
交点法相对于元素法而言,无论是理解上还是输入时,都相对简单;道路设计《直曲表》中,都是以交点为单元的,每个交点下对应一段单元线路,每段线路都是由直线、圆曲、缓曲这些基本元素组成。交点法输入时,只需要根据《直曲表》按顺序输入每个交点的参数数据值就可以了。
交点法
输入交点 小贴士:交点法简单,那道路设计都使用交点法不是简化了客户的使用吗?前已述及,对于卵形曲线和回头曲线,只能用元素法。
2、各交点需要输入的数据
如上图所示,每个交点需要输入的参数数据有:交点名、北坐标、东坐标、第一缓曲长、半径、第二缓曲长。
3、交点法输入的规则
标准的交点法输入规则:
1.起点和终点只输入北坐标和东坐标,不能输入半径和第一第二缓曲长参数。如下页图示,标准的直曲表起点和终点下本来也不会有半径等参数。
2.其它交点需要输入北坐标、东坐标、第一缓曲长、圆曲、第二缓曲长。当然,交点下的单元线段只有圆曲的话,第一缓曲长和第二缓曲长不用输入。
3.第一缓曲和第二缓曲长度并不一定是对称的,长度可以不同。
4.无论是交点法还是元素法,出现断链的情况,一定要分段处理,从断链处分段。既清晰也不容易出错,可以开发出不用分段处理,软件后台自动处理的功能,但出错的概率很大,同时也不清晰。后续会以一个断链实例详细解析断链的处理方法。
5.若分段处理,后一段的起点里程,需要使用该段第一个交点下的HZ点里程减第二切线长得到,使用第一交点的ZH点里程加第二切线长是错误的。
标准的直曲表,起点(BP)和终点(EP)下,半径、缓曲长等参数,都是没有的。
4、交点法在工程之星道路设计中使用的详细步骤
工程之星3.0——输入——道路设计——交点模式,进入交点法主界面,首先新建一个道路文件*.ip(打开功能可打开已有的道路文件)
根据前面所述的交点法输入规则,开始按直曲表中的数据增加交点; 新建的贺广段道路文件ts_gghg1.ip,按直曲表输入交点。注意:不要忘记输入起点里程;间隔表示计算时每隔多少距离计算一个逐桩坐标。
输入完成后,点“保存”按钮,保存按钮完成道路文件的保存并计算出逐桩坐标;编辑、插入、删除按钮实现修改;保存后,就可以选择图形显示查看道路线路图形了。
贺广段保存计算成功后,可以进入图形显示,以上是贺广段的图形。下页开始以贺广段直曲表,详细解析交点法的输入方法和输入时的注意事项。贺广段包括分段和断链两个知识点。
保存计算成功后,进入测量——道路放样——道路放样库,打开贺广道路文件。注意,保存后,ip会生成同名的rod文件,道路放样时都是打开rod文件。
贺广段直曲表,开始贺广段实例解析,贺广段包括断链,可以通过此实例理解断链处理和分段处理两个知识点。
上表是铁四院的《直曲表》,铁四院的《直曲表》基本都是上表的形式。
[贺广段道路设计说明]--断链处理解析
通过《贺广段直曲表》和《贺广段断链表》对比分析,断链表中第6点,断前里程685590.284,断后里程685540.000。
1.里程出现重叠,该断链属于长链。
2.在贺广段直曲表中,交点11的HZ(缓直)点里程为683922.875,交点12的ZH(直缓)点里程为685543.853,因为断后里程为685540;
683922.875 |
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