曲线测设实验及实习报告全新版.doc
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1、-目录第一局部非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设21.实验目的及要求22.前期实验准备和相关安排22.1实验人员及仪器22.2实验容23.实验原理34.计算过程35.运行结果35.小结3第二局部圆曲线和缓和曲线的实地放样31.实习目的及要求32.前期实习准备和相关安排32.1实习人员及仪器32.2实习容32.3放样元素计算软件设计3放样元素计算原理及过程32.3.2 软件设计程序3程序运行结果及检核32.4 曲线测设方案及施测过程3曲线测设方案32.4.2 施测过程32.5 小结3. z.-第一局部非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设随着短程光电测距仪和全站仪在道路勘测中的应用越来越普及,利
2、用极坐标法测设曲线将越来越重要。这种测设曲线的方法,其优点是测量误差不累计,测设的点位精度高。尤其是测站设置在中线外任意一点测设曲线,将给现场的工作带来很大的方便。极坐标测设曲线主要是曲线测设资料的计算问题,该方法的计算原理及思路为:把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中,这样就便于计算放样的元素了。1.实验目的及要求1.学会非完整、非对称缓和曲线要素计算方法;2.学会编写偏角法、极坐标法非完整、非对称缓和曲线要素计算程序;3.实地放样非完整、非对称缓和曲线;4.在实习前预先算出实测数据;5.各小组做好测设过程的人员安排。2.前期实验准备和相关安排2.1实
3、验人员及仪器组长:威副组长:懂庆组员:永强文超龙强晨亮子丽天实习仪器:全站仪一台,三脚架两个,棱镜两个,卷尺一个2.2实验容1. 根据自己设计的数据计算测设要素和主点里程;2. 设置非完整、非对称曲线的主点;3. 根据书上P169页的曲线测设程序框图(图1),编写一般缓和曲线的程序,并进展调试和检核;4. 可以查资料,学习非完整、非对称曲线的计算方法和测设方法,并和自己设计的程序相结合,计算各个放样点的坐标等容;5. 在业计算的根底上,选取适宜的控制点和位置进展曲线测设;6. 直接根据课本实例,进展相应元素的计算和检核,最后安排具体的实习过程,进展现场曲线放样;7.书写实习报告书。开场输入转角
4、,圆半径R,缓和曲线长l0,线路前进的偏向,JD的里程计算曲线综合要素及ZH、HY、QZ、YH、HZ的里程输入ZH、JD的设计坐标;测站及后视点坐标输入曲线上测设点i的里程根据测站、后视点及测设点的坐标计算极坐标放样元素判断i点在曲线单元并计算线路中桩的测量坐标继续吗?完毕YN计算程序框图及流程:图5 曲线测设的程序框图3.实验原理根据实验要求,我们查询资料了解到,非对称线性分为完全非对称线性和非对称完整线性两种,而“完全非对称曲线的含义就是第一缓和曲线和第二缓和曲线起点处的半径为,圆半径为R,第一缓和曲线长ls1,第二缓和曲线长为ls2,ls1ls2。所谓“非完整的含义是第一缓和曲线和第二缓
5、和曲线的起点半径不是,而是R1、R2。我们这次的实习采用坐标法作为放样方法,而坐标法放样线路中线的整个操作过程中,最重要的一步就是计算线路放样点的坐标。假设非完整、非对称曲线的一些要素以及缓和曲线起点Q半径RQ,桩号lQ,坐标*Q,YQ,起点的切线坐标方位角Q,缓和曲线参数A其中A是盘旋线参数,如果要计算缓和曲线段上任一桩号li的坐标,则必须先求算出半径为处即ZH和HZ的坐标。令Q点至ZH点的弧长为l1,则:l1对应的弦长。又因为:所以:ZH点的切线坐标方位角:取法:左偏“+,右偏“-;ZH换成HZ时,左偏“-,右偏“+知道ZH点的坐标,又知道ZH点的切线方向,则可以利用第六章介绍的方法计算缓
6、和曲线段上任一桩号li的坐标。采用任意设站极坐标法测设曲线:把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中,这样就便于计算放样元素。当设计给定曲线交点JD的坐标*JD,YJD,ZH与JD连线的方位角A0及ZH点的里程L0和曲线单元的左右偏情况用i表示,i=-1表示左偏,i=+1表示右偏,则只要输入曲线上任意一点的里程LP,就可以求出曲线单元上任意一点的设计坐标,有了统一的坐标,即可求出仪器架在导线点或其他任一点上测设曲线的放样元素了。4.计算过程1.假定该曲线的条件如下:假设Q点为曲线的起点,Q,点为曲线的终点,且Q点的坐标为Q19787.34,28563.378
7、,中间圆曲线局部的半径R为200m,第一局部缓和曲线的盘旋线参数为A1=80,Q点处的半径R1=500m,第二局部缓和曲线的盘旋线参数A2=100,Q,点处的半径R2=600m,Q点的里程为1000.00m。计算过程如下:2.按照图5,编写代码,程序如下:. z.-#include stdio.h#include stdlib.h#include math.h#define PI 3.141592653 void main() char yn; float k,PK; float R,l,JD,T,L,E,Q,ZH,HY,QZ,YH,HZ,D,*zh,Yzh,*jd,Yjd,*,y,*0,Y0
8、,m,*,Y,A,a,jiao,S,*r,Yr,*h,Yh; int i; printf(请输入数据:k,R,l,i,JDn); scanf(%f%f%f%d%f,&k,&R,&l,&i,&JD); PK=l*180/2/R/PI;T=l/2-l*l*l/240/R/R+(R+l*l/24/R)*tan(k*PI/360); L=R*k*PI/180+l;E=(R+l*l/24/R)/cos(k*PI/360)-R; Q=2*T-L; printf(nT=%fn,nL=%fn,nE=%fn,nQ=%fn,T,L,E,Q); fflush(stdin); getchar();ZH=JD-T;HY
9、=ZH+l;QZ=HY+(k*PI/180-2*PK*PI/180)*R/2; YH=HY+(k*PI/180-2*PK*PI/180)*R; HZ=YH+l; printf(nZH=%fn,nHY=%fn,nQZ=%fn,nYH=%fn,nHZ=%fn,ZH,HY,QZ,YH,HZ); fflush(stdin); getchar(); printf(请输入设计坐标:*zh,Yzh,*jd,Yjd);scanf(%f%f%f%f,&*zh,&Yzh,&*jd,&Yjd); printf(请输入设站前视点和后视点坐标:*r,Yr,*h,Yh); scanf(%f%f%f%f,&*r,&Yr,&
10、*h,&Yh); do printf(请输入曲线上的测设点i的里程:D); scanf(%f,&D); if(D=ZH&D0)A=A;else A=A+2*PI; *0=*jd+T*cos(A+PI); Y0=Yjd+T*sin(A+PI); *=D-ZH-(D-ZH)*(D-ZH)* (D-ZH)*(D-ZH)*(D-ZH)/40/R/R/l/l; y=(D-ZH)*(D-ZH)* (D-ZH)/6/R/l; m=(D-ZH)*(D-ZH)/2/R/l; *=*0+*cos(A)-i*y*sin(A); Y=Y0+*sin(A)+i*y*cos(A); a=A+i*m; double v1,
11、v2,v3,v4,d1; v1=(Y-Yr)/(*-*r); v2=atan(v1); if(v20) v2=v2; else v2=v2+2*PI; v3=(Yh-Yr)/(*h-*r); v4=atan(v3); if(v40) v4=v4; else v4=v4+2*PI; jiao=(v2-v4)*180/PI;d1=(Y-Yr)*(Y-Yr)+(*-*r)*(*-*r); S=sqrt(d1); else if(D=HY&D0) A=A; else A=A+2*PI; *0=*jd+T*cos(A+PI); Y0=Yjd+T*sin(A+PI); *=D-ZH-(D-ZH-0.5*l
12、)*(D-ZH-0.5*l)*(D-ZH-0.5*l)/6/R/R-l*l*l/240/R/R; y=(D-ZH-0.5*l)*(D-ZH-0.5*l)/2/R-(D-ZH-0.5*l)*(D-ZH-0.5*l)*(D-ZH-0.5*l)*(D-ZH-0.5*l)/24/R/R/R+l*l/24/R;m=(D-ZH-0.5*l)*180/R/PI; *=*0+*cos(A)-i*y*sin(A); Y=Y0+*sin(A)+i*y*cos(A); a=A+i*m; double v1,v2,v3,v4,d1; v1=(Y-Yr)/(*-*r); v2=atan(v1);if(v20) v2=v
13、2;else v2=v2+2*PI; v3=(Yh-Yr)/(*h-*r); v4=atan(v3); if(v40) v4=v4; else v4=v4+2*PI; jiao=(v2-v4)*180/PI;d1=(Y-Yr)*(Y-Yr)+(*-*r)*(*-*r); S=sqrt(d1); else if(D=YH&D0) B=B; else B=B+2*PI; A=B+k*PI/180+PI; *0=*jd+T*cos(A-PI); Y0=Yjd+T*sin(A-PI);*=L-D+ZH-(L-D+ZH)*(L-D+ZH)* (L-D+ZH)*(L-D+ZH)*(L-D+ZH)/40/R
14、/R/l/l; y=(L-D+ZH)*(L-D+ZH)* . z.-(L-D+ZH)/6/R/l; m=(L-D+ZH)*(L-D+ZH)/2/R/l; *=*0+*cos(A)+i*y*sin(A); Y=Y0+*sin(A)-i*y*cos(A); a=A-i*m; double v1,v2,v3,v4,d1; v1=(Y-Yr)/(*-*r); v2=atan(v1); if(v20) v2=v2; else v2=v2+2*PI; v3=(Yh-Yr)/(*h-*r); v4=atan(v3); if(v40) v4=v4; else v4=v4+2*PI; jiao=(v2-v4)*
15、180/PI;d1=(Y-Yr)*(Y-Yr)+(*-*r)*(*-*r); S=sqrt(d1); double v1,v2; v1=(Y-Yzh)/(*-*zh); printf(n*=%fn,nY=%fn,njiao=%fn,nS=%fn,*,Y,jiao,S); fflush(stdin); getchar(); printf(继续Y/N); fflush(stdin); yn=getchar(); while(yn=Y|yn=y); . z.-5.运行结果运行结果截图如下:. z.-但是里程数只能计算至YH=1091.920m处,因为YH点后的曲线同前半局部的曲线要素不一致,则需重新
16、计算各个要素,才能将所有待放样点的坐标求出。计算第二缓和曲线要素的步骤如下:3. 将以上各点的数据带入程序中求的缓和曲线2上点的放样参数,因此将各个放样点的数据导出。需要注意的是:本程序为任意设站的放样方法,因此全站仪在测量围以的话不需要搬站,直接可以将待定点放样得出。5.小结所谓非完整、非对称缓和曲线,通俗的说就是曲线由不同半径的曲线依次组成,并且不对称,或者说只是曲线的一局部,此程序大局部代码来源于以前同学,我做了很深入的学习,感觉收获颇多,我自己用VB编写的程序在后边实习局部会有说明,并且电子档已经发给教师。不管怎么说,又一次的深刻的感觉到了学好一门语言是多么的重要!. z.-第二局部圆
17、曲线和缓和曲线的实地放样采用偏角法或切线支距法放样一段完整的圆曲线和缓和曲线。待放样的曲线可选择p169页算例。1.实习目的及要求1.学会曲线要素计算方法;2.学会编写偏角法、极坐标法对缓和曲线要素计算程序;3.实地放样非缓和曲线;4.在实习前预先算出实测数据;5.各小组做好测设过程的人员安排。2.前期实习准备和相关安排2.1实习人员及仪器组长:威副组长:懂庆组员:永强文超龙强晨亮子丽天实习仪器:全站仪一台,三脚架两个,棱镜两个,卷尺一个2.2实习容1. 根据自己设计的软件计算测设要素和主点里程;2. 根据书上P169页的曲线测设程序框图(图5),编写一般缓和曲线的程序,并进展调试和检核;3.
18、 直接根据课本实例,进展相应元素的计算和检核,最后安排具体的实习过程,进展现场曲线放样;2.3放样元素计算软件设计放样元素计算原理及过程1. 单圆曲线主点元素计算如图6所示,路线中线交点JD的偏角为 和圆曲线的半径为R,要计算的圆曲线元素有:切线长T、曲线长L、外矢距E和切线长度与曲线长度之差切曲差q。各元素按照下式计算。切线长:曲线长:外矢距:切曲线:图6 偏角法测设圆曲线2. 单圆曲线圆曲线主点里程计算根据交点的里程和曲线测设元素,就可计算出各主点的里程。ZY点里程 = JD点里程 T QZ点里程 = ZY点里程 + LQZ点里程 = YZ点里程 L/2 JD点里程 = QZ点里程 + D
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