1。3 论文研究内容和实施方案
道路的走向和线形受到地质、水文、地形等因素的影响和制约,线路在平面上不可能是一条直线,而是有许多直线和曲线段组合而成,这种曲线称为平曲线。道路施工过程中常用见的平曲线有许多种,比如复曲线、单圆曲线、回头曲线、缓和曲线等[6]。本文将使用VB语言实现单一圆曲线、带缓和曲线和竖曲线的曲线要素、曲线主点和加柱点的里程、坐标计算。该课题程序设计内容主要包括三部分:原始数据输入模块、待放样点坐标计算实现模块和放样点坐标输出模块。数据输入采用键盘输入道路各已知曲线要素;数据处理包括:(1)曲线要素及主点里程计算 (2)曲线中线点独立坐标计算 (1)曲线中线点线路坐标计算,最后将得到的计算结果以文件形式输出到指定路径。文献综述
2道路曲线及其放样数据计算方法
2。1 圆曲线
2。1。1 圆曲线及其构成
圆曲线的构成
如图2-1所示,曲线在交点JD出改变方向,转向角确定以后,圆曲线半径根据现场地形、地质、地物等情况确定。ZY(直圆)点和YZ(圆直)点是圆曲线与两直线的切点。圆曲线的相对位置由圆曲线主点控制,包括ZY(直圆)点、YZ(圆直)点、曲中点(QZ)。圆曲线的曲线形状是由各个圆曲线要素确定的,同时它们也是计算曲线坐标必须的元素,包括:转向角α、曲线长L(YZ点到ZY点之间的弧长)切线长T(JD点到ZY或YZ的长度)、外矢径E(JD到QZ的长度)、切曲差q(T和L差值),一旦已知曲线要素,就能实施曲线计算和实地放样。
2。1。2 圆曲线要素及主点里程计算
转向角α一般通过直接测量线路角度得到,半径R通常在工程设计阶段根据实际情况计算得到。在已知二者的前提下其余曲线要素可由下列公式计算得到:
ZY、QZ、YZ三个主点的里程计算公式如下:
2。1。3 圆曲线中线点独立坐标计算
以直圆点为坐标原点,以直圆点指向交点方向为x’方向,以直圆指向圆心方向为y’方向建立独立坐标系x’o’y’。同理以圆直点为坐标原点,以圆直点指向交点方向为x’方向,以圆直向圆心方向为y’方向建立独立坐标系x’o’y’,如下图2-2所示。在直圆到曲中段对应x’o’y’坐标系,对其上任意一i点若它在该段里程为Ki,那么计算它的独立坐标时先计算直圆点到i点的弧长Li:li=Ki-Kzy对应的圆心角Øi。则独立坐标计算公式为:
圆曲线独立坐标系
在圆直点到曲中段对应的x’‘o’’y’‘坐标系里任何一点独立坐标系计算公式通上,不过需要注意此时弧长li应该是li=Kyz-ki
2。1。4 圆曲线中线点线路坐标计算来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
JD点坐标已知为(Xjd,Yjd),若ZY点至JD的线路坐标方位角为α‘’,YZ点到JD的线路坐标方位角α’’。那么直ZY和YZ点线路坐标为:
(2-4)
2。1。5 曲线中线点线路坐标计算
根据坐标转换公式就能把ZY—QZ段任一点独立线路坐标(x,y)转化成线路坐标(X,Y),公式为:
(2-5)
同理,根据坐标转化公式把YZ—QZ段任一点的独立坐标(x,y)转化为线路坐标(X,Y),公式为: