圆曲线坐标计算软件

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单圆曲线是一段具有一定半径的圆弧。

单圆曲线最简单的一种连接两相邻直线的形式。单圆曲线主要是用于铁路专用线和低等级公路。

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一、圆曲线主点圆曲线主点有三个 点，按线路前进方向冠 名。

直圆点(ZY)、曲 中点(QZ)、圆直点 (YZ)是确定圆曲线位 置的主要控制点，称为 主点。交点(JD)也是一 个很重要的点。

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二、圆曲线要素计算1、圆曲线要素 R —— 半径 —— 转向角 T —— 切线长

L —— 曲线长Eo —— 外矢距

q —— 切曲差R、 、T、L、Eo、q 称为 圆曲线要素。

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2、计算公式 为测量得到，R 为设计值。

T R tg

2 180

L R

Eo R (

1 cos

2

1)

q 2T L

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三、主点里程计算1、基本知识 里程：由线路起点算起，沿线路中线到该中线桩的 距离。

表示方法：DK26+284.56。

“+”号前为公里数，即26km,“+”后为米数，即 284.56m。 CK —— 表示初测导线的里程。 DK

圆曲线中边桩坐标计算公式：

L=F-H；

注：L---所求点曲线长；F---所求点里程；H---圆曲线起点（ZY点桩号里程） X=XZY+2×R×SIN（L÷2R）×COS｛α±(L÷2R)｝+S×COS｛α±(L÷R)+M｝;

X=YZY+2×R×SIN（L÷2R）×SIN｛α±(L÷2R)｝+S×SIN｛α±(L÷R)+M｝.

注：

α---线路方位角；

M---所求边桩与路线的夹角；

S---所求边桩至中桩的距离；

"±"---曲线左偏取“-”右偏取“+”；

当S=0时极为中桩坐标。

本人经高速公路施工一线使用过的。记住在公式中加入Excel的Radians（）函数将度转为弧度即可轻松方便地使用，从ZY点坐标准确快速推算地计算出整条圆曲线。 注意要分清左偏右偏两种情况。

5800竖曲线

“SQXJSCX”↙

Lb1 1↙

CLs:Fix 3↙

“K=”?k◢ (计算点里程输入)

If k<67549.755 AND K≥66894.3 :Then -0.0005

前 言

《礼记》有云：大学之道，在明德，在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候，我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么，也无从知晓未来将赋予我什么，但只要流泪流汗，拼过闯过，人生才会少些遗憾！

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业，即将走向工作岗位的时刻，我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命，水利是一项以除害兴利、趋利避害，协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作，既要防止水对人的侵害，更要防止人对水的侵害；既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁，又要善待自然、善待江河、善待水，促进人水和谐，实现人与自然和谐相处。这种使命，更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计，我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以，我越发不愿放弃不多的大学时光，努力提高自己的实践动手能力，而本学期的毕业设计，为我提供了绝好的机会，我又怎能放弃？

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时，我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作，我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算，布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量；用全站仪进行了中心多边行角度和距离

本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算

圆曲线和缓和曲线坐标推算公式

一、直线上的坐标推算

Xi＝Xm Licosa0 Y＝Y Lsinami0 i

式中：Xm、Ym——直线段起点M坐标

Li——直线段上任意点i到线路起点M的距离 a0——直线段起点M到JD1的方位角 二、圆曲线上任一点的坐标推算

①、圆曲线上任一点i相对应的圆心角： i＝

180

Li R

式中：Li——圆曲线上任一点i离开ZY或YZ点的弧长

Xi＝Rsin i

②、圆曲线上任一点i的直角坐标： （可不计算）.

Y＝R（1 cos ）i i

本文为圆曲线和缓和曲线的推算公式,包括直线、缓和曲线、圆曲线上的坐标推算

③、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的偏角： i＝

i

2

＝

90

Li R

④、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的弦长：Ci＝2Rsin(

i

2

) 2Rsin( i)

⑤、圆曲线ZY或YZ点到任一点i的弦长的方位角：ai＝azy jd或yz jd i

Xi＝XZY或YZ Cicosai

⑥、所以圆曲线上任意点i的坐标为：

Y＝Y CsinaiiZY或YZ i

例题：

已知一段圆曲线,R=3500m，Ls＝553.1m，交点里程K50+154.734，

单圆曲线中边桩坐标计算程序PM4-3

单交点单圆曲线中边桩坐标计算程序(PM4-3)

(2) 主程序——PM4-3，占用内存1070字节。 "SINGLE CIRCLE CURVE" 显示程序标题1 "METHOD OF COORDINATE PM4-3" 显示坐标法标题2

Deg:ClrStat:FreqOn:Fix 3 基本设置 14

DimZ 定义额外变量

"JD MILEAGE PEG(m)="?Z 输入以m为单位的交点桩号

"JD X(m)="?U 输入交点x坐标

"JD Y(m)="?V 输入交点y坐标 "ZD X(m)="?M 输入转点x坐标

"ZD Y(m)="?N 输入转点y坐标 Pol(U-M,V-N):Cls 计算ZDJD的边长与方位角 If J<0:Then J+360A:Else J

A:IfEnd 判断ZDJD的方位角A "TURNING ANGLE -L,+R(Deg)="?Q

曲线桥墩台中心坐标计算

与直线桥相比，曲线桥墩台中心坐标的计算要复杂的多，涉及的内容也较多，下面就有关内容分述如下。

1． 梁和桥台在曲线上的布置形式

桥梁位于曲线上，线路中线为具有一定半径的圆曲线或缓和曲线，而预制梁的中线为直线，这就要求梁中线必须随着线路中线的弯曲形成与线路曲线基本相符的连续折线，如图16—11所示。这条连续折线称为曲线桥梁的工作线，其顶点为相邻两梁中线的交点，相邻两交点之间的水平距离，称为交点距，亦称墩中心距或跨距，以L表示。 L2α2L1αα13L3E2E3αE1E44 在曲线桥上，桥梁工作线为折线，线路中线为曲线，两者并不重合，列车通过时，桥梁必然承受偏心荷载。为了使桥梁承受较小的偏心荷载，桥梁设计中，每孔梁中心线的两个端点并不位于线路中心线上，而必须将梁的中线向曲线外侧移动一段距离。根据跨长及曲线半径，梁中线向曲线外侧所移动的距离，可以等于以梁长为弦线的中矢值，此布置方式称为切线布置，如图16—12（a）所示；也可以等于该中矢值的一半，称为平分中矢布置，如图16—12（b）所示。两种布置形式比较，平分中矢布置较为有利，铁路曲线桥基本上都采用这种布置形式。 LL图 16—11EE(a)

Excel 是大家很熟悉的办公软件,相信大家在工作中经常使用。本文利用Excel VBA 编制程序计算铁路缓和曲线的坐标,并将计算坐标转化为任意平面坐标系下的坐标,最后转化全站仪可识别的文件格式,从而实现了曲线坐标计算和现场放样的一体化。

利用ExcelVBA程序计算曲线坐标

张卫庭高强

（中铁济南勘察设计咨询院有限公司山东

济南

250022）

【摘要】Excel是大家很熟悉的办公软件，相信大家在工作中经常使用。本文利用ExcelVBA编制程序计算铁路缓和曲线的坐标，并将计算坐标转化为任意平面坐标系下的坐标，最后转化全站仪可识别的文件格式，从而实现了曲线坐标计算和现场放样的一体化。

【关键词】ExcelVBA；曲线要素；坐标转化；全站仪

1.曲线坐标计算

计算曲线坐标，难免要把角度转化为EXCEL

所识别的弧度来计算，为此首先要做的是角度转化为弧度。打开Excel，按Alt+F11即进入VBAIDE，在菜单上依次点击[插入]->[模块]，然后输入如下代码

1.1角度转化为弧度

如下图，新建一个窗体，在窗体上添加文本、

命令等控件，分别存放已知曲线要素。在命令按钮“计算”的代码中加入如下主要代码：

xHZ=T(1+cosγ)yHZ=±Tsinγ

1.2.2

缓和曲线逐桩坐标计算（转载）

摘要：利用一缓和曲线算例，通过数学分析，推导出缓和曲线逐桩坐标计算公式，此公式可作为道路测设中的范例来运用，有很强的指导意义。 关键词：缓和曲线、公式、逐桩坐标 一、 引言

道路建设中，由于受地形或地质影响，经常需要改变线路方向，为满足行车要求，往往要用曲线把两条直线连接起来。曲线的构成形式无外乎圆曲线和缓和曲线，本文以河北省沿海高速某曲线段为例推导出缓和曲线的逐桩坐标计算公式，以方便图纸的审核，满足施工放样的需求。本公式具有良好的操作性，方便施工、提高精度，可作为道路测设中的范例运用。

二、公式推导 1 、实例数据

河北省沿海高速公路一缓和曲线（如图）： AB 段为缓和曲线段， A 为 ZH 点， B 为 HY 点， RB=800m ； A 点里程为 NK0+080 ，切线方位角为 θA=100 ° 00 ′ 24.1 ″，坐标为 XA=4355189.493,YA=476976.267 ； B 点里程为 NK0+158.125 ，切线方位角为 θB=102 ° 48 ′ 15.6 ″，坐标为 XB=4355174.669 ， YB=477052.964 ，推求此曲线段内任意点坐标。

2 、公式推导及实例计算

平面曲线要素起点坐标 起点里程 X K10+801.066 交点里程 X K11+476.540 4213578.492 Y 475737.956 185.185 185.185 1350 4213854.506 Y 476354.463 23.47477 第一缓和曲线长 转角值 X 4213567.734 第二缓和曲线长 Y 473822.227 曲线半径 终点坐标

使用说明：

1、本程序适用于直线-缓和曲

此类基本型曲线；支持对称性

2、在“平曲线参数”工作表中

交点坐标

且蓝色字体为允许编辑区域，

自动计算其余详细要素，无需 3、

计主点 直缓点(ZH) 缓圆点(HY) 曲中点(QZ) 圆缓点(YH) 缓直点(HZ) 切线长T1 377.2485m 里程 K11+099.291 K11+284.476 K11+472.231 K11+659.985 K11+845.170 切线长T2 377.2485m

算X坐标

主

点Y坐标 476082.272 475911.6031 475731.453 475545.7846 475360.7134 ZH点方位角

要

素方 位 角 245°52´53.912" A1=499.9997

里程”及

曲线桥墩台中心坐标计算

与直线桥相比，曲线桥墩台中心坐标的计算要复杂的多，涉及的内容也较多，下面就有关内容分述如下。

1． 梁和桥台在曲线上的布置形式

桥梁位于曲线上，线路中线为具有一定半径的圆曲线或缓和曲线，而预制梁的中线为直线，这就要求梁中线必须随着线路中线的弯曲形成与线路曲线基本相符的连续折线，如图16—11所示。这条连续折线称为曲线桥梁的工作线，其顶点为相邻两梁中线的交点，相邻两交点之间的水平距离，称为交点距，亦称墩中心距或跨距，以L表示。 L2α2L1αα13L3E2E3αE1E44 在曲线桥上，桥梁工作线为折线，线路中线为曲线，两者并不重合，列车通过时，桥梁必然承受偏心荷载。为了使桥梁承受较小的偏心荷载，桥梁设计中，每孔梁中心线的两个端点并不位于线路中心线上，而必须将梁的中线向曲线外侧移动一段距离。根据跨长及曲线半径，梁中线向曲线外侧所移动的距离，可以等于以梁长为弦线的中矢值，此布置方式称为切线布置，如图16—12（a）所示；也可以等于该中矢值的一半，称为平分中矢布置，如图16—12（b）所示。两种布置形式比较，平分中矢布置较为有利，铁路曲线桥基本上都采用这种布置形式。 LL图 16—11EE(a)