道路平面线形设计计算的两点法 刘也嘉

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道路平面线形设计

摘要：本文主要研究道路平面线形设计的基本理论和方法，通过对平面线形三要素——直线、圆曲线以及缓和曲线的研究，完善道路设计的理论和技术，从而使车辆在道路上行驶更加安全、稳定和舒适。

关键字：道路平面线形； 直线；圆曲线； 缓和曲线

1.选题背景和目的：道路线形是由直线圆曲线和缓和曲线连接而成的空间立体线形形状,也就是道路中心线的空间描绘。线形设计不好,轻者乘客会感到不舒服,严重则影响车辆行驶的安全性,甚至造成交通事故。究其原因,道路设计规范只对某些技术指标,如:平曲线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定,而对这些指标之间的组合以及特殊性考虑甚少,如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑,那么,设计出的道路就不会是一条好的道路。因此研究道路线形三要素——直线、圆曲线以及缓和曲线如何组合显得尤为重要。通过研究，完善道路设计的理论和技术，提高道路设计的质量和科学性， 从而使车辆在道路上行驶更加安全、稳定和舒适。 2. 基本概念

2.1公路平纵横的概念

2.1.1平面图：反应路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。 2.1.2纵断面图：反应路线在纵断面上的形状、位置、尺寸的图形。

2.1.3横断面图：

一、视觉分析 1.视觉分析的意义

道路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学的要求外，还要考虑驾驶人员的心理和视觉上的反应。视觉是连接道路与汽车的重要媒介。

从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析，以保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。 2.视觉与车速的动态规律

驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关，车速越高，其关注前方越远，视野越窄。

3.视觉评价方法

所谓线形状况是指道路平面和纵面线形所组成的立体形状，在汽车快速行驶中给驾驶员提供的连续不断的视觉印象。评价方法主要有三位动态模拟技术和透视图法。

透视图是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线形的几何状况确定视轴方向以及由车速确定的视轴长度，利用坐标透视的原理绘制的。通过透视图，可以看出立体线形是否顺适，是否有易产生判断错误或茫然的地方，路旁障碍是否妨碍视线等。

二、道路平、纵线形组合设计 （一）设计原则

1.视觉上自然引导驾驶员视线，保持连续性； 2.平、纵线形技术指标大、小均衡； 3.得当的合成坡度； 4.与环境的配合、协调。

（二）线形组合的形式 平纵线形有以下六种组

WES 堰面水面线计算

为了设计闸墩高度，边墙顶高程，及选定弧型闸门门轴高程，需知道水面线。水面线以上的安全超高可采用0.5-1.5m，对于非直线段，宜适当增加。 计算过程

在这里使用《水工设计手册6——泄水与过坝建筑物》(以下简称《手册6》)中提供的计算水面线的方法

示意图(仅供参考，具体根据计算的数值画水面曲线)

(a)不掺气水面线头部的计算 采用《手册6》表27-2-4计算

堰上水深H=? (校核洪水位 减去 堰顶高程)，则H/Hd=？ (Hd为堰面曲线定型设计水头，按堰顶最大作用水头的75%~95%计算，具体取值见重力坝设计规范) 由《手册6》中表27-2-4 采用插值法 来求得H/Hd对应的 X/Hd 和 Y/Hd

(b)整个坝面(包括直线段)上的不掺气水面线的计算

(I)求曲线长度Lc： 对于WES堰，可以根据X/Hd由《手册6》中图27-2-7查算，堰上游段的曲线长度Lc,u?0.315Hd=？由此可以获得曲线总长Lc,t(包括Lc,u，t为切点)；

(II)求直线段长度Ls： 从切点到直线上任意点的距离为 Ls,i?(Yi?Yt)/sin?，其中Yt为切点坐标，?为直线段坝面与水平方向的夹角。

(III)从堰顶曲线起点

WES 堰面水面线计算

为了设计闸墩高度，边墙顶高程，及选定弧型闸门门轴高程，需知道水面线。水面线以上的安全超高可采用0.5-1.5m，对于非直线段，宜适当增加。 计算过程

在这里使用《水工设计手册6——泄水与过坝建筑物》(以下简称《手册6》)中提供的计算水面线的方法

示意图(仅供参考，具体根据计算的数值画水面曲线)

(a)不掺气水面线头部的计算 采用《手册6》表27-2-4计算

堰上水深H=? (校核洪水位 减去 堰顶高程)，则H/Hd=？ (Hd为堰面曲线定型设计水头，按堰顶最大作用水头的75%~95%计算，具体取值见重力坝设计规范) 由《手册6》中表27-2-4 采用插值法 来求得H/Hd对应的 X/Hd 和 Y/Hd

(b)整个坝面(包括直线段)上的不掺气水面线的计算

(I)求曲线长度Lc： 对于WES堰，可以根据X/Hd由《手册6》中图27-2-7查算，堰上游段的曲线长度Lc,u?0.315Hd=？由此可以获得曲线总长Lc,t(包括Lc,u，t为切点)；

(II)求直线段长度Ls： 从切点到直线上任意点的距离为 Ls,i?(Yi?Yt)/sin?，其中Yt为切点坐标，?为直线段坝面与水平方向的夹角。

(III)从堰顶曲线起点

精心整理

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【同步教育信息】

一.本周教学内容：

圆的方程；空间两点的距离公式

教学目的：

1.2.3.二.1.2.3.难点：

1.圆的标准方程的探寻过程和对圆的一般方程的认识。

2.通过圆心到直线的距离与半径的大小关系判断直线与圆的位置关系；通过两圆方程联立方程组的解来研究两圆位置关系。

3.确定点在空间直角坐标系中的坐标；空间距离公式的推导。

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知识分析：

（一）圆的标准方程

1.圆的定义：平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆。定点叫圆的圆心，定长叫做圆的半径。

2.圆的标准方程：已知圆心为（a ，b ），半径为

r ，则圆的方程为222()()x a y b r -+-=。

（1（2（3，即(x a -（4因（5若点(x a -若点222()()x a y b r -+-<；

3.几种特殊位置的圆的方程

（二）圆的一般方程

任何一个圆的方程都可以写成下面的形式：

x y Dx Ey F 220++++= ①

精心整理

精心整理 将①配方得：

()()x D y E D E F +++=+-22442222 ②

当D E F 2240+->时，方程①表示以（

--D E 22，）为圆心，以12422D E F +-为半径的圆；

当

个点

（当（1（21.直线

实验报告：手心肤觉两点阈的测定 手心肤觉两点阈的测定

摘要：利用两点阈量规，研究被试手心两点阈的大小，研究发现，手心两点阈可因为练习而减少，也可因为疲劳而增大，并且发现手心两点阈具有个体差异。

关键词：两点阈 个体差异 疲劳 练习

1．引言

利用两点阈量规，我们不仅可以区分出刺激作用于皮肤的部位，而且还能辨认出相隔一定距离并同时受到刺激的两个点。但是如果同时刺激非常邻近的两个皮肤点，我们感觉上会认为是一个点，而逐渐将两个点的距离加大到一定程度，我们又能感觉到是两个点而不是一个点了。两点阈就是能够感觉到是两个点而不是一个点的最小距离。两点阈是用两个剌激点作用于人皮肤，人能够感觉到是两个点（而不是一个点）时的两点之间的最小距离。肤觉两点阈是人皮肤的触觉空间感受性。

两点阈测定仪亦称两点阈量规，是测定人体上各部位两点阈值的仪器。1870年威洛特（Vierordt）最早使用两点阈测量器，发现从肩部到指尖，两点阈愈来愈小，这种身体部位触觉的空间感受性随其运动能力的增高而增高，被称为威洛特运动律。

2．方法

２.1被试

10级心理专业男生A，感觉功能正常 10级心理专业男生B，感觉功能正常

２.2 仪器、材料

心理实验台操作箱单元，两点阈测量仪（组

实验报告：手心肤觉两点阈的测定 手心肤觉两点阈的测定

摘要：利用两点阈量规，研究被试手心两点阈的大小，研究发现，手心两点阈可因为练习而减少，也可因为疲劳而增大，并且发现手心两点阈具有个体差异。

关键词：两点阈 个体差异 疲劳 练习

1．引言

利用两点阈量规，我们不仅可以区分出刺激作用于皮肤的部位，而且还能辨认出相隔一定距离并同时受到刺激的两个点。但是如果同时刺激非常邻近的两个皮肤点，我们感觉上会认为是一个点，而逐渐将两个点的距离加大到一定程度，我们又能感觉到是两个点而不是一个点了。两点阈就是能够感觉到是两个点而不是一个点的最小距离。两点阈是用两个剌激点作用于人皮肤，人能够感觉到是两个点（而不是一个点）时的两点之间的最小距离。肤觉两点阈是人皮肤的触觉空间感受性。

两点阈测定仪亦称两点阈量规，是测定人体上各部位两点阈值的仪器。1870年威洛特（Vierordt）最早使用两点阈测量器，发现从肩部到指尖，两点阈愈来愈小，这种身体部位触觉的空间感受性随其运动能力的增高而增高，被称为威洛特运动律。

2．方法

２.1被试

10级心理专业男生A，感觉功能正常 10级心理专业男生B，感觉功能正常

２.2 仪器、材料

心理实验台操作箱单元，两点阈测量仪（组

第一章，边值问题的变分形式 1.1 二次函数的极值

定理1.1 设矩阵A对称正定，则下列两个问题等价： （1）求x0?R使

nJ(x0)?minJ(x)

x?Rn其中

J(x)?1(Ax,x)?(b,x). 2（2）求下列方程组的解： Ax?b 1.2 两点边值问题 1. 弦的平衡

用u?u(x)表示在荷载forcef(x)作用下弦的平衡位置。Balance position of string根据力的平衡条件，u?u(x)满足微分方程

?Tu?f(x),其边值条件为

u(0)?0,其中T为弦的张力。tension

''0?x?l （2）

u(l)?0, （4）

另一方面，由力学的“极小位能原理”，弦的平衡位置u*?u*(x)是在满足（4）的一切可能位置中，使位置能量取得最小者。应变能为strain

1W内 ??T(u')2dx;

20外力f(x)所做的功为work

llW外 ???f?udx,

0从而总位能为

J(u)?W内 ?W外 1??[Tu'2?2uf]d

三角网两期土方操作方法：

第一步：工程应用--DTA法土方计算---根据坐标文件---选择边界---打开原地貌文件

---参数设置（是否考虑放坡，已知条件中未给出，按不处理进行，采样间距

20米，平场标高默认）---确认---回车---等高线---三角网存盘----写入文件

选择好路径保存“原地貌.sjw”

第二步：工程应用--DTA法土方计算---根据坐标文件---选择边界---打开设计地貌文件

---参数设置（采样间距20米，平场标高默认）---确认---回车---等高线---

三角网存盘----写入文件 选择好路径保存“设计地貌.sjw” 第三步：工程应用--DTA法土方计算---计算两期间土方---三角网文件（输2回车）---打开

“ 原地貌.sjw”---输2回车---打开“设计地貌.sjw” 这时一般电脑需要运行

较长时间进行计算 断面法操作：

第一步：生成里程文件。一般选择由纵断面生成，在生成前需要用复合线划出你这两个断面之间的纵断面线（也就是用复合线把这两个断面的中桩连起来）。 用鼠标点取“工程应用\\生成里程文

附件一 水文水利计算

水文水利计算

1 水文计算 1.1 流域概况

茶阳镇地处三条河流（汀江、小靖河、漳溪河）汇合之处，三条河流流域情况如下：

⑴汀江：汀江是韩江的主要支流，位于福建省西部，广东省东部，它发源于福建省宁化县南部山区武夷山脉的大悲山东麓，自北向南流经福建长汀、武平、上杭、永定、广东大埔等县。沿河先后有旧县河、黄潭河永定河、樟溪河、小靖水等主要支流汇入，于三河坝处于梅潭河、梅江汇合后注入韩江。韩江流经丰顺、潮汕平原，注入南海。

汀江流域集水面积11802km2，福建省境内集水面积10141km2，占全流域集水面积的85.9%，广东省境内仅占14.1%，干流河长328km，主要在福建境内，广东境内仅约40km。

流域内地势北高南低，河道狭窄。峰市以上盆地峡谷相间，平均坡降1～1.64‰，峰市至石下坝约6km间两岸悬崖峭峻，水流湍急，为峡谷段，平均坡降4.4‰。石下坝至茶阳河道虽然较开阔，但仍属“U”型河谷，茶阳以下才逐渐开阔。

流域内平原约占3%，丘陵占5%，而山地则占92%。流域内植被盖和水土保持一般尚好。

⑵漳溪河：漳溪河，又名大靖河。属于汀江一级支流。发源于福建永定县东华山，流至大埔县的西河区上黄砂车上村后称为漳溪河。沿程经过