第三章作业

发布 2022-07-14 01:53:28 阅读 6488

3-1汽车的行驶阻力有哪些?汽车的行驶条件及对路面的要求是什么?

答:(1)汽车行驶时需要不断克服运动中所遇到的各种阻力,分为空气阻力,道路阻力和惯性阻力。道路阻力分为滚动阻力和坡度阻力。

2)根据汽车运动方程式,当驱动力等于各种形式阻力之和时,汽车等速行驶;当驱动力大于各种行驶阻力之和时,加速行驶;当驱动力小于各种形式阻力之和时,减速行驶,直至停车。要使汽车行驶,必须具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力,即:tr,这是汽车行驶的必要条件,即驱动条件。

而汽车行驶的充分条件是驱动力小于或等于轮胎与路面之间的附着力,即:t。为驱动轮荷载。

3)根据汽车的行驶条件,对路面提出了一定要求,宏观上要求路面平整而坚实,尽量减小滚动阻力,微观上又要求路面粗糙而不滑,以增大附着力。

3-2道路最大纵坡是如何确定的?

答:最大纵坡是根据道路等级,自然条件,行车要求等因素所限定的路线纵坡最大值,它是道路纵断面设计的重要控制指标。确定最大纵坡时,不仅考虑汽车的动力特征,道路等级,自然条件,还要考虑工程和运营的经济等。

我国《标准》规定最大纵坡时,对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查,试验,并广泛征求各有关方面特别是驾驶员的意见,也考虑了畜力车通行状况,经综合分析研究后确定了最大纵坡值。

3-3为何要进行坡长限制?达到坡长限制值后如何设计?

答:(1)因为纵坡越陡,坡长越长,对行车的影响也越大。主要表现在:

行驶速度显著下降,甚至要换低排档克服坡度阻力;易使水箱“开锅”,导致汽车爬坡无力,甚至熄火;下坡行驶制动次数频繁,易使制动器发热失效,甚至造成车祸;影响通行能力和服务水平。

2)达到坡长限制值后,按规定设置的较小纵坡路段称为缓和坡段。其作用是恢复在较大纵坡上降低的速度;减少下坡制动次数,保证行车安全;确保道路通行质量。《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3%,其长度应不小于最小坡长。

若地形限制不严,当设计速度60km/h时缓和坡段应小于2%,其长度宜为设置竖曲线以后直坡段的长度。

3-4为何要限制平均纵坡及合成坡度?

答:(1)限定平均纵坡是为合理运用最大纵坡,坡长限制及缓和坡段的规定,保证车辆安全顺适行驶。因为在路线纵坡设计时,当地形困难,高差很大时,可能交替使用最大纵坡和缓和坡段,形成“台阶式”纵断面。

汽车在这种坡段上行驶,上坡会长时间使用低挡,易导致车辆水箱沸腾;下坡则频繁制动,驾驶员心里紧张,易引起操作失误。

2)因合成坡度是由纵向坡度与横向坡度组合而成的,其坡度值比原来路线纵坡或超高横坡大。汽车在设有超高的坡道上行驶时,不仅受坡度阻力的影响,且受离心力的影响。当纵坡较大而圆曲线半径较小时,合成坡度较大,使汽车重心发生偏移,给汽车行驶带来危险。

所以,在有平曲线的坡道上,应将合成坡度控制在一定范围内,可避免急弯和陡坡的不利组合,防止因合成坡度过大而引起该方向的滑移,保证行车安全。

3-5竖曲线要素有哪些?竖曲线最小半径如何确定?

答:(1)坡差,切线长l,曲线长t,外距e。

2)根据缓和冲击,行驶时间及视距要求三个限制因素,可计算出各设计速度时的竖曲线最小半径。《标准》规定的一般最小半径为极限最小半径1.5—2.

0倍,在条件许可时应尽量采用大于一般最小半径的竖曲线为宜。

3-8纵断面设计的方法步骤是什么?

答:1.拉坡前的准备工作:里程桩号与地面高程,平面设计成果,沿线地质资料。

2.标注控制点位置。

3.试坡。4.调整。

5.核对。6.定坡。

7.竖曲线设计:确定半径,计算竖曲线要素。

8.设计高程的计算。

3-9某条道路变坡点桩号为k25+460.00,高程为780.72m, =0.8%, 5%,竖曲线半径5000m。

1)判断凸,凹性;

解: -4.2%=0.042>0

该竖曲线为凹。

2)计算竖曲线要素。

解: -4.2%=0.042

曲线长l=r =5000210m

切线长t=l/2=105m

外距e=/(2r)=1.1025m

3)计算竖曲线起点,k25+400.00,k25+460.00,k25+500.00,终点的设计高程。

解:竖曲线起点桩号= (k25+460.00)-105=k25+355.00

竖曲线起点高程=780.72-1050.008=779.88m

竖曲线终点桩号= (k25+460.00)+105=k25+565.00

竖曲线终点高程=780.72+1050.05=785.97m

1.桩号k25+400.00处:

横距= (k25+400.00)- k25+355.00)=45m

竖距=/(2r)=0.2025m

切线高程=779.88+450.008=780.24m

设计高程=780.24+0.2025=780.4425m

2.桩号k25+460.00处:

横距= (k25+460.00)- k25+355.00)=105m

竖距=/(2r)=1.1025m

切线高程=781.56-1050.008=780.72m

设计高程=780.72+1.1025=781.8225m

3.桩号k25+500.00处:

横距= (k25+565.00)- k25+500.00)=65m

竖距=/(2r)=0.4225m

切线高程=785.97-650.05=782.72m

设计高程=782.72+0.4225=783.1425m

3-10某城市一级主干道,其纵坡分别为,变坡点桩号为k1+520.00,高程为429.00m。

由于受地下管线和地形限制,竖曲线中点处的高程要求不低于429.30m,且不高于429.40m,试确定竖曲线半径,并计算k1+500.

00, k1+520.00, k1+515.00点的设计高程。

解: -4%=0.04>0,曲线为凹。

曲线长l=r

切线长t=l/2

外距e=/(2r)=r/8=r/5000

竖曲线中点处的高程=429.00+e

所以,e的范围为0.3-0.4m,所以,r的范围为1500-2000m。

以r=1800为例:l=72m t=36m e=0.36m

竖曲线起点桩号= (k1+520.00)-36=k1+484.00

竖曲线起点高程=429.00+360.025=429.90m

竖曲线终点桩号= (k1+520.00)+36=k1+556.00

竖曲线终点高程=429.00+360.015=429.54m

1.桩号k1+500.00处:

横距= (k1+500.00)- k1+484.00)=16m

竖距=/(2r)=0.07m

切线高程=429.90-160.025=429.50m

设计高程=429.50+0.07=429.57m

2.桩号k1+520.00处:

横距= (k1+520.00)- k1+484.00)=36m

竖距=/(2r)=0.36m

切线高程=429.90-360.025=429m

设计高程=429+0.36=429.36m

3.桩号k1+515.00处:

横距= (k1+515.00)- k1+484.00)=31m

竖距=/(2r)=0.27m

切线高程=429.90-310.025=429.125m

设计高程=429.125+0.27=429.395m

3-11某平原区二级公路,设计速度80km/h,有一处圆曲线半径为250m,该段纵坡初定为5%,超高为8%。请检查合成坡度。若不满足要求时,该平曲线上允许最大纵坡为多少?

解:查表得二级公路设计速度80km/h时的合成坡度为9.0%。

i==0.0940.09

不满足要求。

该平曲线上允许最大纵坡为===0.041=4.1%

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