选线设计教案-3.线路平面和纵断面设计

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1、选线设计教案-3.线路平面和纵断面设计选线设计课程教案单元标题线路平此和纵断面设计单元学时10教学目标：了解铁路线路平面、纵断面设计的基本A容；通过平面纵断面略图了解线路各个组成部分，培养全局观念。熟悉线路平面、纵断面设计的基本原则。掌握线路平面和纵断面设计的基木方法，学会灵活运用《铁路线路设计规范》中的相关标准。教学重点：线路平面、纵断面设计的基本原则，线路平面、纵断面技术条件取值标准与确定原理，包括圆曲线最小标准、最小缓和曲线、夹直线和夹圆曲线最小长度、最小缓和曲线长度、平面线间距、最大坡度、最小竖曲线半径、最小坡段长度等。最大坡度折减方

2、法等。车站线路技术条件教学难点：最小曲线半径、最小缓和曲线、最大坡度、最小竖曲线半径、最小坡段长度等技术参数的确定原理；最大坡度折减方法；车站平面纵断面技术条件等。教学方式方法：传授与示例相结合，配合习题作业对概念、计算原理与方法加以巩固。教学手段：讲课使用传统方式和多媒体手段相结合的模式。根据章节的A容，教师可选用电子教案、投影图片；PPT与绘示意图相结合，随讲解过程在黑板上绘制相关线路几何关系的示意图。教学过程：1)循序渐进的教学理念：讲清线路平纵面设计概念产生的背景与思路、逐步深入循序渐进的教学观点。在内容取舍上，侧重于平纵妞设计理论的

3、应用、着力培养学生的选线决策素质和解决实际问题的能力的教学模成。2)精讲多练，以“疑”为主导的教学方法：注重启发式、克服注入式。对理论性内容，侧重探究式教学法的运用；对应用性内容，着眼于讨论式教学法的运用。此外，贯穿整个学期的开发性课程大作业，使学生通过实际设计巩固所学线路平纵面技术参数的概念和平纵面设计77法。第三章线路平面和纵断面设计第一节概述先在PPT上显示图3-1，结合该图引导学生理解几个基本概念。线路一一是指铁路中心线在空间的位置，以路基横断血上距外轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD的交点0在纵向上的连线表示，简称为线路中线。线

4、路平面一一是指线路中心线在水平面上的投影，表示线路在平面上的具体位置；线路纵断妞一一是沿线路中心线所作的铅垂剖浙在纵向展直后，线路中心线的立面图，表示线路起伏情况，其高程为路肩高程。线路平面和纵断面设计应满足的基本要求：图3-1路基横断面(1)必须保证行车安全和平顺。主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等，这些要求反映在铁路设计相关规范所规定的技术标准屮，设计要遵守相关规定。(2)应力争节约资金。即既要力争减少工程数量、降低工程造价；又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件，节约运营支出。从降低工程造价考虑，线路最好顺地

5、面爬行，但因起伏弯曲太大，给运营造成困难，导致运营支出增大；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，仴势必增大工程数量，提高工程造价。因此，设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。(3)既耍满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。铁路上要修建车站、桥涵、隧道、路基、道口和支挡、防护等大量建筑物，线路平面和纵断面设计不但关系到这些建筑物的类型选择和工程数量，并且影响其安全稳定和运营条件。因此，设计时不仅要考虑各类建筑物对线路的技术要求，还要从总体上保

6、证这些建筑物相互协调、布置合理。第二节区间线路平面设计一、平面组成及其基木线形分析行驶中的铁路车辆导向轮旋转与车身纵轴之间有三种关系，即角度为零、角度为常数和角度为变数。与三种状态对应的行驶轨迹线为①曲率为零的线形：直线；①曲线为常数的线形：圆曲线；②曲率为变数的线形：缓和曲线。线路平面设计，就是将这三种线形进行组合，以便为列车运行提供一个安全、平顺的运行轨迹。从这个意义上看，列车运行轨迹应当具有以下特点:①列车运行轨迹应当是连续且圆顺的，即在任何一点上不出现错头和破折;②其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值；③其曲率的变化

7、率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。满足上述三个条件的线路平面，是一个由曲线和与之相切的直线组成，且由圆曲线和缓和曲线构成的曲线的曲率连续的线路，如图3-3所示。(a)平面线形(b)曲率变化图3-3曲率连续的线路平谢纸上定线时，在相邻两直线之间需用一定半径的圆曲线连接，并使圆弧与两侧直线相切。曲线半径的选配，可使用与地形图比例尺相冋的曲线板，根据地形、地质与地物条件，由大到小选用合适的曲线板，决定合理的半径。若地势幵阔，可先绘出两相邻的直线段，然后选配中间的曲线半径，如图3—4(a)所示；若曲线毗连，则先在需要转弯处绘出恰当的

8、圆弧，然后用切于两圆弧的直线连接之，如图3—4(b)所示。选定曲线半径后，量出偏角，再计算曲线耍素和起讫点里程(b)3-4纸上定线时曲线和直线的设置方法二、直线（一