课后习题参考答案
第二章 汽车行驶特性
2.1 已知某条道路的滚动阻力系数为0.015,如果东风EQ-140型载重汽车装载90%时,挂IV档以30km/h的速度等速行驶,试求(1)H=0,(2)H=1500m海拔高度上所能克服的最大坡度。 解:
f=0.015,G/G′=1/0.9,负荷率取为:U=90%,则 海拔0m时,海拔系数?=1.0,?=(? G/G′)=1.111 海拔1500m时,海拔系数?=(1-2.26×105×1500)5.3=0.833,?=0.925 IV档时,
1?7.036Ug3hT(Mmax?MN)K?A?P=??+=?7.8757?10?6 ?32G?g(nN-nM)21.15?5.305Ug2hTnMQ=2(Mmax?MN)?2.9175?10?4
rG(nN-nM)W?V-MNUghT2-2 [Mmax-maxn]?5.5322?10M2rG(nN-nM)D?PV2?QV?W?5.699%
H=0时,
1.111?5.699?10?2?0.015?1?1.1112?(5.669?10?2)2?0.0152?0?arcsin?arcsin0.04831?0.0152 ?2.77故:i0?tan?0?4.839%
同理:
H=1500时,
?1500?2.162故:i1500?tan?1500?3.775%
2.3 假定某弯道的最大横向力系数为0.10,则:
(1) 当R=500m,ih=5%时,允许最大车速为多少?
(2) 当V=80km/h,ih=-2%(反超高)时,平曲线半径至少应为多大? 解;
V2由?=?ih,
127R(1)V?127(??ih)?R?127?(0.10?0.05)?500?97.6km/h
V2802??629.92m (2)R?127(??ih)127?(0.10?0.02)2.4 设某条道路规定的最大纵坡为5%,当汽车以80km/h的车速在半径为250m、超高横坡度为8%的平曲线上行驶时,求折减后的最大纵坡度。 解:
imax=5%,V=80km/h,R=250 m,ih=8%,则
imax
V2802=imax?ih?0.05??0.08?3.387%
127R127?250课后习题参考答案
第三章 平面线形设计
3.1 某山岭区二级公路,已知起点、JD1、JD2的坐标分别为(40961.914,91066.103)、
(40433.528,91250.097)、(40547.416,91870.392),并设JD1的R=150m,Ls=40m,起点桩号为K12+234.567。
1)求JD1的曲线元素及主要点里程。
2)计算所给平曲线的ZH、HY、YH和HZ四个主要点的坐标。 3)推算JD2的桩号。 解:
1)平面线形设计 起点 JD1 JD2 X 40961.914 40433.528 40547.416 Y 91066.103 91250.097 91810.392 △x -528.386 113.888 △y 183.994 560.295 S 559.505 571.753 ? 160°48′03″ 78°30′37″ JD1的偏角?=78°30′37″-160°48′03″=-82°17′26″(左偏) 由题意,起点桩号为:K12+234.567
则JD1桩号为:K12+234.567+559.505=K12+794.072 已知 R=150 m,Ls=40 m,则曲线要素为:
Ls2Ls4p=?=0.444324R2384R
LsLs3q=?=19.9882240R2?T=(R?p)tan?q=151.4382L?R???Ls=255.436E?(R?p)sec-R=49.7812J=2T-L=47.440?
计算L时,注意α应以弧度(rad)为单位。 主点桩号为:
ZH=K12+794.072-151.438=K12+642.634 HY=K12+682.634
QZ=K12+770.352 YH=K12+858.07 HZ=K12+898.07 2)主点坐标为:
ZH坐标: △x=151.438×cos(160°48′03″+180°)=143.015
△y=151.438×sin(160°48′03″+180°)=-49.801
x=40433.528+143.015=40576.543 y=91250.097-49.801=91200.296 HZ坐标: △x=151.438×cos78°30′37″=30.165
△y=151.438×sin78°30′37″=148.403
x=40433.528+30.165=40463.693 y=91250.097+148.403=91398.500 HY(YH)坐标:
Ls5405x=Ls-=40?=39.929440A440?(150?40)
37LLy=s-s6=1.7766A336AHY坐标:
xyXHY?XZH??cos(A1??arctan)yxcos(arctan)x?40576.543?39.929/cos(arctan1.766/39.929)?cos(16048?03????/180?arctan1.766/39.929)?40539.419YHY?YZH?y?sin(A1??arctan)yxcos(arctan)x?91200.296?39.929/cos(arctan1.766/39.929)?sin(16048?03????/180?arctan1.766/39.929)?91215.104同理,YH坐标:
xXYH?XHZ?y?cos(A2?180??arctan)yxcos(arctan)x?40463.693?39.929/cos(arctan1.766/39.929)?cos(7830?37????/180???arctan1.766/39.929)?40457.480y?sin(A2?180??arctan)yxcos(arctan)x?91398.500?39.929/cos(arctan1.766/39.929)?sin(7830?37????/180???arctan1.766/39.929)?91359.018xxYYH?YHZ?QZ:
x=Rsin?m+q=150×sin(87.18/150+40/2×150)+19.988=118.684 y=R(1-cos?m)+p=37.487 X=40476.789,Y=91274.728 3)JD2桩号:
JD2=JD1+571.753-J=(K12+794.072)+571.753-47.440=K13+318.385 或:JD2=571.753-T+HZ=571.753-151.438+(K12+898.07)=K13+318.385 两种方法结果相同
下图为采用Excel计算的结果(表中所列的逐桩坐标计算仅适用于YH之前,YH~HZ段需另行计算)
3.4 设某二级公路设计速度为80km/h,路拱横坡为2%。
(1)试求不设超高的平曲线半径及设置超高(ih=8%)的极限最小半径(分别取0.035和0.15)。 (2)当采用极限最小半径时,缓和曲线长度应为多少(路面宽B=9m,超高渐变率取1/150)? 解:
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