道路与交通

平曲线计算器

道路和管线的平面线形通常采用切线之间的圆曲线连接。输入半径和偏角(交点角),即可得到用于桩号和放样的标准曲线要素。

切线长 T  ft
曲线长 L  ft
长弦(LC)  ft
外部距离 E  ft
中矢距 M  ft
曲线度数(弧长 100 ft)  degrees
PC 桩号(曲线起点)  ft
PT桩号(切点桩号)  ft

公式

当 Δ 以度计时:T = R tan(Δ/2),L = πRΔ/180,LC = 2R sin(Δ/2),E = R[1/cos(Δ/2) - 1],M = R[1 - cos(Δ/2)],按弧长定义的曲线度数 D = 5,729.58/R。PC = PI - T,PT = PC + L(桩号沿曲线推算,而非沿切线推算)。

计算示例

R = 1,000 ft,Δ = 30 度,交点位于桩号 50+00:T = 1,000 × tan 15° = 267.95 ft,L = 523.60 ft,LC = 517.64 ft,E = 35.28 ft,M = 34.07 ft,D = 5.73 度。PC = 47+32.05,PT = 52+55.65。

假设条件与适用范围

  • 简单圆曲线;不包括缓和曲线及复曲线。
  • 曲线度的弧长定义(公路惯例);铁路采用弦长定义。

常见问题

公路弯道的最小半径是多少?

AASHTO Green Book:Rmin = V² ÷ [15(0.01e + f)],其中V以mph计,e为超高百分比,f为横向摩阻系数。在60 mph、e = 8%、f = 0.12时,结果为1,200 ft,Green Book表中也列为1,200 ft。

为什么桩号 PT 不等于 PI 加 T?

桩号沿曲线推算。PT 等于 PC 加上曲线长度,该长度短于两个切线长度之和。

什么是曲线度(degree of curve)?

100 ft弧长所对的圆心角。这是表示曲线急缓的旧方法;D = 5,729.58/R。

资料来源