多选题
660[多选题]关于缓和曲线,正确的是()
A
缓和曲线使离心加速度逐渐变化
B
缓和曲线采用回旋线
C
汽车匀加速行驶,同时以不变的角速度转动方向盘所产生的轨迹,即为回旋线
D
汽车匀速行驶,同时以不变的角速度转动方向盘所产生的轨迹,即为回旋线
E
四级公路不设缓和曲线
答案解析
正确答案:ABDE
解析:
这是一道关于道路工程中**缓和曲线(Transition Curve)**特性的多选题。我们需要逐一分析每个选项的正确性,结合《公路工程技术标准》及车辆动力学原理进行解析。
### 选项分析
**A. 缓和曲线使离心加速度逐渐变化 —— 正确**
* **解析**:当汽车从直线进入圆曲线时,如果直接连接,曲率半径会从无穷大突变为固定值 $R$,导致离心力(及离心加速度)瞬间产生突变,造成乘客不适和车辆不稳定。缓和曲线的作用是使曲率半径从 $\infty$ 逐渐变化到 $R$(或反之),从而使离心加速度随时间或距离线性或平滑地变化,保证行车的舒适性和安全性。
**B. 缓和曲线采用回旋线 —— 正确**
* **解析**:在公路设计中,最常用的缓和曲线线形是**回旋线**(也称放射螺旋线、欧拉螺旋线)。其基本特征是曲率 $\kappa$ 与曲线长度 $l$ 成正比(即 $\kappa \cdot l = A^2$,其中 $A$ 为常数)。这种线形符合汽车转向时的自然轨迹特性,且计算方便,因此被广泛采用。虽然也有其他形式(如三次抛物线),但在常规公路语境下,默认指回旋线。
**C. 汽车匀加速行驶,同时以不变的角速度转动方向盘所产生的轨迹,即为回旋线 —— 错误**
* **D. 汽车匀速行驶,同时以不变的角速度转动方向盘所产生的轨迹,即为回旋线 —— 正确**
* **解析 C 与 D**:回旋线的几何定义推导基于以下假设:
1. 汽车以**恒定速度** $v$ 行驶;
2. 驾驶员以**恒定角速度** $\omega$ 转动方向盘(即转向角 $\alpha$ 随时间 $t$ 线性增加,$\alpha = \omega t$)。
3. 在小转角假设下,车辆前轮转角与曲率成正比。
由此推导出曲率 $\kappa$ 与行驶距离 $l$ ($l=vt$) 成正比,这正是回旋线的定义。
* 如果汽车是**匀加速**行驶,速度 $v$ 随时间变化,那么行驶距离 $l$ 与时间 $t$ 不再是线性关系,导致曲率与距离的关系不再满足回旋线的简单线性比例关系。因此,C 选项描述错误,D 选项描述正确。
**E. 四级公路不设缓和曲线 —— 正确**
* **解析**:根据中国《公路工程技术标准》(JTG B01)及相关设计规范:
* 高速、一级、二级公路以及设计速度较高的三级公路,在直线与圆曲线之间必须设置缓和曲线。
* 对于**四级公路**,由于设计速度较低(通常 $\le 30km/h$ 或 $40km/h$),且交通量小,规范允许在直线与圆曲线之间直接连接,即**可不设缓和曲线**。此时,通常通过设置超高和加宽过渡段来弥补没有缓和曲线的不足,或者利用圆曲线本身的半径较大带来的平缓过渡。因此,该表述符合规范的一般规定。
### 结论
综上所述,正确的选项是 **A、B、D、E**。
**最终答案:ABDE**
题目纠错
2023年道路机场与桥隧工程公示题库
