双车道二级公路小半径曲线段运行速度一半径模型研究
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各级公路设计参数.
各等级设计参数表 各级公路设计平曲线长度不宜过短，从线形设计要求方面考虑，曲线长度按最小值的5-8倍即1 000-1 500m较适宜，故本次修订列出平曲线最小长度的“一般值”，取“最小值”长度的3倍。 平面设计中采用小转角、大半径圆曲线一般均属条件限制不得已而为之。小转角设置大半径圆曲线系曲线长度规定所致，否则路容将出现扭折，还会引起曲率看上去比实际大得多的错觉。鉴于小转角的不利的一面，对其使用还存在不同的看法，并把7°-10°转角亦归于小转角之列，要求少用。 以7°作为引起驾驶者错觉的临界角度也只是一种经验值，因为通过选择合适的圆曲线半径，或设置足够的长度的曲线可以改善视觉效果，这才提出小转角的最小曲线长度的限制问题。 驾驶者在大半径圆曲线上行驶时，方向盘几乎与直线上一样无须调整。当圆曲线半径大于9 000m时，视线集中的300-600m范围内的视觉效果同直线没有区别，因此圆曲线半径不宜过大。 回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3％计，故规定超高渐变率不得小于0.3％，即1／330。 仅规定“直线的长度不宜过长”，给设计人员留下空间去作分析、判断，以使设计更加符合实际。 如日本、德国规定直线最大长度不宜超过设计速度的20倍，即
72s行程；西班牙规定不宜超过80％的设计速度的90s行程；法国认为长直线宜采用半径5000m以上的圆曲线代替； 《标准》(2003)规定的圆曲线最小半径“极限值”系在超高最大值为8％时经计算调整的取值。 (1)回旋线长度最小按3s行程计。 (2)小圆曲线的回旋线内移值按行驶力学上要求的小于10cm 计。 本规范规定复曲线间回旋线的省略，以设缓和曲线两圆位移差小于0.10m为条件。理由是从一个圆曲线过渡到另一个圆曲线，驾驶者在方向盘操作上，比从直线过渡到圆曲线困难；设计速度大于或等于80km／h时，大圆半径与小圆半径之比，仍规定小于1.5时可省略回旋线，较澳大利亚推荐的半径比1.3有所提高。理由是只要满足半径比小于1.5，即能保证内移差不超过0.10m，同时半径比加大有利于复曲线半径组合的选择。 根据为修订《标准》(97)而立项的《公路横向力系数》专题研究结论，并参考美国及澳大利亚的经验，本规范规定高速公路、一级公路最大超高值为8％和10％，正常情况下采用8％；对设计速度高，或经验算运行速度高的路段宜采用10％。二、三、四级公路限定最大超高为8％是适宜的。但对于积雪冰冻地区，考虑我国以货车为主的特点，限定最大超高为6％比较安全。 回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3％计，故规定超高渐变率不得小于
浅谈高速公路隧道极限平曲线半径确定方法
文章编号:1009 6825(2010)29 0323 03 浅谈高速公路隧道极限平曲线半径确定方法 收稿日期:2010 06 27 作者简介:邓文龙(1980 ),男,工程师,安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥 230088 毛洪强(1972 ),男,教授级高级工程师,安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥 230088 邓文龙 毛洪强 摘 要:结合 公路隧道设计规范 ,从隧道结构特点和洞内行车瞬时环境入手,基于停车视距推导出了满足规范要求的最小平曲线半径,并进而推导出了经修正后的基于安全停车视距的平曲线极限半径,以期指导高速公路隧道设计和施工。关键词:隧道,停车视距,最小曲线半径中图分类号:U 452.2 文献标识码:A 1 问题的提出 公路隧道设计规范 中对公路停车视距作出了明确的规定,其中所采用的安全停车视距,与普通路基的停车视距是一致的。由于隧道内轮廓的限制,洞内的横净距(视点至洞壁或检修道等障碍物的距离)远小于普通路基的横净距值。考虑这些因素,结合隧道横断面组成,深入研究隧道内安全停车视距的确定方法是非常必要的,它是确定隧道平面线形最小安全半径的前提。 公路隧道设计规范 规定隧道不宜设有超高的平曲线,不应设需加宽的平曲线,限制隧道内最大超高不宜大于4%,并由此可以推导出隧道满足最大超高4%时的最小平曲线半径。这个半径是控制隧道平曲线半径的一个极限控制值。但是,隧道平曲线的最小半径究竟受安全停车视距控制,还是受4%最大超高控制,为弄清这个问题,分别基于以上两个出发点,确定隧道内最小平曲线半径并加以比较就显得相当必要了。 2 基于隧道内安全停车视距的最小平曲线半径2.1 隧道安全停车视距 足够的视距和清晰的视野是增强驾车者安全感和舒适感,绕避障碍物或制动停车的先决条件,是保证线形安全的关键因素。紧起倒角下部翻浆,致使该处混凝土质量差,易出现麻面、露筋等现象,振捣时要特别注意。 为减小混凝土的离析,在施工中应注意以下几项:1)选择混凝土配合比时,应选择混凝土试配强度高、和易性好、适于长距离泵送的理论配合比。2)混凝土浇筑时应根据现场实际情况及时调整混凝土的用水量,避免出现混凝土坍落度过大或过小。3)浇筑箱梁底板时,可将混凝土输送管绕过块段端头,直接将混凝土送至底板。4)腹板混凝土应分层浇筑,每层厚度为20cm ~40cm 。在浇筑时,混凝土输送管应平放于钢筋上,并不断移动输送管。 3.3 桥梁线型控制 1)为了精确确定待浇筑块段挂篮立模标高,必须计算出以下 几组数据(详细计算及控制方法):a.块段设计标高;b.施工段及以后浇筑的各块段对该点的挠度影响值,该计算值应在实测后进行修正;c.施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点挠度影响值,该计算值应在实测后进行修正;d.挂篮的弹性变形对该施工段的影响值,此值可加载试压得出;e.混凝土收缩和徐变、恒载及活载、结构体系转换等产生的挠度计算值。 2)为了准确掌握每块段的各自计算值的修正值,在悬臂施工过程中要完成以下几方面工作:a.计算出箱梁块段各截面的预留拱度值。b.加强现场测量及量测。在箱梁顶板布设测点,并分别在混凝土浇筑前、预应力张拉前、预应力张拉后观测各截面处标 高变化。c.根据梁段实际发生的挠度,并对照理论计算值,对各挠度影响计算值进行修正。d.为了尽量减少温度变化对箱梁施工的影响,挠度观测安排在一天中温度相对变化小的时间进行。 4 悬臂浇筑混凝土施工技术要点 1)挂篮安装、试压、走行和拆卸必须遵循同 T 构 两端对称的原则。2)经常检查挂篮悬吊系统、锚固系统及走行系统的连接情况,挂篮每次就位后必须进行全面安全检查并办理签证后方能进入下道工序施工。3)保持 T 构 两端的平衡稳定, T 构 两端块段浇筑混凝土进度要同步,最大混凝土量差严格控制在设计要求以内。 T 构 上材料、机具等施工荷载的堆放尽量靠近初始块段。一侧不平衡重量不得大于设计要求。4)施工时应在挂篮处设置风雨篷,避免混凝土因日晒雨淋影响质量,冬季施工应注意保温。5)5级以上风时,不得移动挂篮,也不得进行悬臂块段混凝土的浇筑作业,并将挂篮固定于已浇的梁段上。参考文献: [1] 张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M ].北 京:人民交通出版社,2004.[2] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M ].北京:人民交通出版社, 2000.[3] 韩红春.悬臂浇筑混凝土连续梁施工技术[J].四川建筑, 2008(1):95 96. Exploration on the technology of cantilever site cast construction in bridge engineering WANG Gen Abstract:T his paper intr oduces the application o f cantilever hanging basket in t he cantilever site cast const ruction of bridge eng ineering,clari fies its structur e form,and analyzes the cantilever co nstruct ion pr ocess and construction technique,with a view to prov ide guidance for similar bridge engineer ing construction. Key words:bridge engineer ing ,cantilever hanging basket,concr ete co nstruct ion 323 第36卷第29期2010年10月 山西建筑SHANXI ARCH ITECTURE Vol.36No.29Oct. 2010
(完整版)电磁感应导棒-导轨模型
电磁感应“导棒-导轨”问题专题 一、“单棒”模型 【破解策略】单杆问题是电磁感应与电路、力学、能量综合应用的体现，因此相关问题应从以下几个角度去分析思考： (1)力电角度：与“导体单棒”组成的闭合回路中的磁通量发生变化→导体棒产生感应电动势→感应电流→导体棒受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，循环结束时加速度等于零，导体棒达到稳定运动状态。 (2)电学角度：判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源)→利用E N t ?Φ =?或E BLv =求感 应动电动势的大小→利用右手定则或楞次定律判断电流方向→分析电路结构→画等效电路图。 (3)力能角度：电磁感应现象中，当外力克服安培力做功时，就有其他形式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其他形式的能。 <1> 单棒基本型 00≠v 00=v 示 意 图 （阻尼式） 单杆ab 以一定初速度0v 在光滑水平轨道上滑动，质量为m ，电阻不计，杆长为L （电动式） 轨道水平、光滑，单杆ab 质量为m ，电阻不计，杆长为L （发电式） 轨道水平光滑，杆ab 质量为m ，电阻不计，杆长为L ，拉力F 恒定 力 学 观 点 导体杆以速度v 切割磁感线产生感应电动势BLv E =，电流 R BLv R E I = =，安培力R v L B BIL F 2 2==，做减速运动：↓↓?a v ，当0=v 时，0=F ，0=a ，杆保持静止 S 闭合，ab 杆受安培力 R BLE F = ，此时mR BLE a =，杆a b 速度↑?v 感应电动势↓?↑?I BLv 安培力 ↓?=BIL F 加速度↓a ，当E E =感时，v 最大， 且2222L B BLIR L B FR v m ==BL E = 开始时m F a = ，杆ab 速度↑?v 感应电动势 ↑?↑?=I BLv E 安培力↑=BIL F 安由 a F F m =-安知↓a ， 当0=a 时，v 最大， 22L B FR v m = 图 像 观 点 能 量 观 点 动能全部转化为内能： 202 1mv Q = 电能转化为动能 W 电2 12 m mv = F 做的功中的一部分转化为杆的动能，一部分产热： 22 1m F mv Q W + = 运动 状态 变减速运动，最终静止 变加速运动，最终匀直 变加速运动，最终匀直
双棒模型知识讲解
双棒模型知识讲解 无外力等距式 1．电路特点棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电 动势. 2．电流特点随着棒2的减速、棒1的加速，两棒的相对速度v2-v1变小， 回路中电流也变小。 3．两棒的运动情况 安培力大小： 两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小. 棒1做加速度变小的加速运动棒2做加速度变小的减速运动 最终两棒具有共同速度 4．能量转化规律系统机械能的减小量等于内能的增加量. 两棒产生焦耳热之比： 5．几种变化： (1)初速度的提供方式不同(2)磁场方向与导轨不垂直(3)无外力不等距式 (4)两棒都有初速度(5)两棒位于不同磁场中
有外力等距式 1．电路特点棒2相当于电源;棒1受安培力而起动. 2．运动分析：某时刻回路中电流： 最初阶段，a2>a1, 3．稳定时的速度差 4．变化 (1)两棒都受外力作用(2)外力提供方式变化 5、有外力不等距式
无外力不等距式 1．电路特点棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点随着棒2的减速、棒1的加速，最终当Bl1v1= Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动 3．两棒的运动情况 安培力大小： 两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小. 棒1做加速度变小的加速运动棒2做加速度变小的减速运动 4、能量转化规律系统动能→电能→内能 两棒产生焦耳热之比： 5、两棒都有初速度 有外力不等距式 杆1做a渐小的加速运动a1≠a2a1、a2恒定 杆2做a渐大的加速运动I 恒定 某时刻两棒速度分别为v1、v2 加速度分别为a1、a2 经极短时间t后其速度分别为： 此时回路中电流为：
公路平曲线超高计算
平曲线超高 一、超高及其作用 当汽车在弯道上行驶时，要受到离心力的作用，横向力是引起汽车不稳定行驶的主要因素。所以在平曲线设计时，常将弯道外侧边道抬高，构成与内侧车道同坡度的单向坡，这种设置称为平曲线超高。其作用是为了使汽车在圆曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，减少横向力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。 二、超高横坡度的确定 超高横坡度的大小与公路等级、平曲线半径及公路所处的环境、自然条件、路面类型、车辆组成等因素有关。 超高横坡度可按下式计算： 即横向力系数的取值，主要考虑设置超高后抵消离心力的剩余横向力系数，其值的大小在0~ 之间，也与多种因素有关，如车速的大小、考虑快慢车的不同要求、乘客的舒适与路容之间的矛盾等。因此，对应于确定的行车速度，最大超高值的确定主要取决于曲线半径、路面粗糙率以及当地气候条件。 《规范》规定，高速公路、一级公路最大超高值为8%和10%，正常情况下采用8%；对设计速度高，或经验算运行速度高的路段宜采用10%。二、三、四级公路限定最大超高为8%是适宜的。但对于积雪冰冻地区，考虑我国以货车为主的特点，限定最大超高为6%比较安全。 《标准》规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，必须设置超高。超高值表见材料。 三、设置超高的一般规定和要求 1．各级公路当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。一般地区的圆曲线最大超高值宜采用8%。
2．超高横坡度的大小按公路等级、圆曲线半径大小及公路所处的环境、自然条件、路面类型、车辆组成等因素合理确定。 3．各级公路圆曲线部分最小超高应于与该公路直线部分的正常路拱横坡度一致，以利于排水。 4．分向行驶的多车道公路位于纵坡较大的路段，其上、下坡的运行速度会有明显的差异，故可采用不同的超高值，以策安全。 5．二、三、四级公路混合交通量大且接城镇路段，或通过城镇作为街道使用的路段，当车速受到限制，按规定设置超高有困难时，可按表1-2-6规定设置超高。 6．位于曲线上的行车道、硬路肩，均应根据设计、圆曲线半径、自然条件等按表1-2-6规定设置超高值。 7．在有纵坡的弯道上设置超高时,应考虑合成纵坡 8．回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求超高渐变率不得小于0.3%，即1/330。 四、超高缓和段 (一)超高缓和段的过渡形式 从直线上的路拱双向坡断面，过渡到圆曲线上具有超高横坡度的单向坡断面，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为超高缓和段。如图1-2-8所示，超高缓和段的形成过程，可根据不同的旋转基线可有二种情况（无中间带和有中间带公路）共六种形式。
(完整word)高考电磁感应中“单、双棒”问题归类经典例析
电磁感应中“单、双棒”问题归类例析 一、单棒问题： 1.单棒与电阻连接构成回路： 例1、如图所示，MN 、PQ 是间距为L 的平行金属导轨，置于磁感强度为B 、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M 、P 间接有一阻值为R 的电阻．一根与导轨接触良好、阻值为R ／2的金属导线ab 垂直导轨放置 （1）若在外力作用下以速度v 向右匀速滑动，试求ab 两点间的电势差。 （2）若无外力作用，以初速度v 向右滑动，试求运动过程中产生的热量、通过ab 电量以及ab 发生的位移x 。 2、杆与电容器连接组成回路 例2、如图所示, 竖直放置的光滑平行金属导轨, 相距l , 导轨一端接有一个电容器, 电容量为C, 匀强磁场垂直纸面向里, 磁感应强度为B, 质量为m 的金属棒ab 可紧贴导轨自由滑动. 现让ab 由静止下滑, 不考虑空气阻力, 也不考虑任何部分的电阻和自感作用. 问金属棒的做什么运动？棒落地时的速度为多大？ 3、杆与电源连接组成回路 例3、如图所示，长平行导轨PQ 、MN 光滑，相距5.0 l m ，处在同一水平面中，磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．横跨在导轨上的直导线ab 的质量m =0.1kg 、电阻R =0.8Ω，导轨电阻不计．导轨间通过开关S 将电动势E =1.5V 、内电阻r =0.2Ω的电池接在M 、P 两端，试计算分析： （1）在开关S 刚闭合的初始时刻，导线ab 的加速度多大？随后ab 的加速度、速度如何变化？ （2）在闭合开关S 后，怎样才能使ab 以恒定的速度υ =7.5m/s 沿导轨向右运动？试描述这时电路中的能量转化情况（通过具体的数据计算说明）． 二、双杆问题： 1、双杆所在轨道宽度相同——常用动量守恒求稳定速度 例4、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L 。导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd ，构成矩形回路，如图所示．两根 导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B ．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度v 0．若两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少． （2）当ab 棒的速度变为初速度的3/4时，cd 棒的加速度是多少？ 例5、如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场与导 B v 0 L a d b
智能交通换道模型
车辆换道模型 换车道行为是驾驶员由自身驾驶特征，针对周围车辆车速、间隙等周边环境信息刺激，调整并完成自身驾驶目标则略的总和过程。包括信息判断和操作执行。 必需要有大量的微观车辆信息作为基础。 目前最常用的是Gipps(1986)年提出的。换道的计算主要以换道概率、换道加速度、可接受间隙等指标反映。换道根据需求和类型可分为强制换道与自由换道。 内容：判断性车道变换 PLC(换道概率)法判断性车道变换是指车辆在遇到前方速度较慢的车辆时为了追求更快的车速、更自由的驾驶空间而发生的变换车道行为。 车辆不变换车道也能在原车道上完成其行驶任务，变道不是强制性的。 自由换道条件下，换道决策是以当前车道和邻接车道的交通条件为基础的。它要考虑期望车道(由驾驶员对速度的喜好等因素决定)、可接受空隙等因素。 适用范围、解决的问题：对处于不满意状态的车辆，由概率分布的方式初始化哪些车辆有换道需求。现在，在PLC 法的应用上，加了限制条件，如车速低于期望车速、汇入时加速汇入。 输入参数、输出参数、参数公式：： 1、间隙检测 安全系数 2 1()2x x x s p f b D b --- s 最小期望间距，p 车长，D 平均减速度，fx 前车位置，bx 主车车速 可接受风险(CORSIM) min max min 2()1/[20*()]i i i D U U D D D D U U DAF NLC v X X -=+--=??- Dmin 可接受的最小减速度；Dmax 可接受的最大减速度；U 风险系数；Ui 风险阈值，确省0.2；DAF [1+(司机类型-0.5)]/FDA ;NLC 变换车道次数；vi 车辆期望运行速度；X 车辆当前位置；X0目标位置。 2、换车道执行
公路竖曲线计算
竖曲线及平纵线形组合设计 （纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。） 竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。 纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。 一、竖曲线 如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i 1 和i 2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i 1-i 2 ，其中i 1、i 2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。 当 i 1- i 2为正值时，则为凸形竖曲线。当 i 1 - i 2 为负值时，则为凹形竖曲线。 （一）竖曲线基本方程式 我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。其基本方程为： Py x 22= 若取抛物线参数P 为竖曲线的半径 R ，则有： Ry x 22 = R x y 22= （二）竖曲线要素计算公式
竖曲线计算图示 1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得： ==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-R l 22= 2、竖曲线曲线长： L = R ω 3、竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =2 ωR 4、竖曲线的外距： E =R T 22 ⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离：R x y 22= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ； R —为竖曲线的半径，m 。 二、竖曲线的最小半径 (一)竖曲线最小半径的确定 1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击 汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。 （2）经行时间不宜过短
电磁感应拓展延伸(各种单双棒模型汇总)
电磁感应中的导体棒专题 掌握基本模型： 1、光滑导轨宽为L ，导体棒受向右的恒力F 从静止开始向右运动，定值电阻为R ，其它电阻不计。磁感应强度为B ，分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 2、光滑导轨宽为L ，导体棒以初速度v 0向右开始运动，定值电阻为R ，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 3、光滑导轨宽为L ，质量为m 的导体棒以初速度v 0向右开始运动，电容为C ，磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 4、光滑导轨宽为L ，质量为m 的导体棒受向右的恒力F 从静止开始向 右运动，电容为C ，磁感应强度为B ，分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 5、光滑导轨宽为L ，质量为m 、电阻为R 的导体棒由静止开始向右开始 运动，磁感应强度为B ，电源电动势为E ，内阻为r,分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 6、导体棒1以初速度v 0向右开始运动，两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 7、导体棒1受恒力F 从静止开始向右运动，两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 强化练习： 1、如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L 的区域内，有一个边长为a （a A. 完全进入磁场中时线圈的速度大于（v0+v）/2 B. 安全进入磁场中时线圈的速度等于（v0+v）/2 C. 完全进入磁场中时线圈的速度小于（v0+v）/2 D. 以上情况A、B均有可能，而C是不可能的 2、两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内， 并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨 上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻 为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计。已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是v=5.0m/s，如图所示，不计导轨上的摩擦。 （1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小。 （2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中共产生的热量。 3、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0。若两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少。 （2）当ab 棒的速度变为初速度的3/4 时，cd棒的加速度是多少？ 4、（2013新课标）如图，两条平行导轨所在平面与水 平地面的夹角为θ，间距为L．导轨上端接有一平行板 电容器，电容为C；导轨处于匀强磁场中，磁感应强度 大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在 下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度 大小为g．忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求： （1）静止释放时金属棒的加速度； （2）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； （3）金属棒的速度大小随时间变化的关系． 5.图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场 中，磁场方向垂直于导轨所在平面（纸面）向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为 l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1 y1与x2 y2为两根用不可伸长的绝缘轻线 相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导 轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图 示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。 目录1 设计概述 1.1目的和要求： 1.2设计依据： 1.3公路设计概况： 1.4平面设计标准的确定 1.5路线起讫点 1.6沿线自然地理概况 2 设计参数 2.1 道路等级的确定 2.2 公路技术标准的确定 2.3 控制要素 2.4平面设计技术指标 2.4.1圆曲线最小半径 2.4.2圆曲线最大半径 2.4.3圆曲线半径的选用 2.4.4平曲线最小长度 2.4.5缓和曲线技术要求 2.5 路线方案的拟定与比较 2.6道路平面设计 2.6.1平面选线的原则： 2.7道路纵断面设计 2.8道路横断面设计 3设计图纸及计算说明部分 3.1计算说明部分（附表） 3.2图纸部分（附图） 4致谢 参考文献 1 设计概述 1.1目的和要求： 道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节，包括道路路线设计和路面结构设计两部分。通过本设计，使学生对所学专业知识进行一次全面的、系统的综合运用，进而对所学知识加深理解、巩固和融会贯通。 根据设计所给资料，进行平、纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表，路基土石方数量计算表；进行路面结构类型选择，并确定各结构层的合理厚度。 1.2设计依据： （1）根据四川交通职业技术学院道桥系道路与桥梁工程技术《道路勘测设计》。 （2）《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分） 1.3公路设计概况： 公路等级：四级公路 交通量：平均昼夜交通量为300～400辆。 设计年限：20年 设计车速：20km/小时 1.4平面设计标准的确定 1、根据设计任务书要求，本路段按二级公路技术标准勘察、设计。设计车速为20公里/小时，路基双幅两车道，宽6.5米。其主要技术指标表见 主要技术指标表 序号指标名称单位规范 值 采用 值 备注 1 公路等级级 4 4 2 设计速度km/h 20 20 3 路面结构类型—水泥 混凝 土 水泥 混凝 土 4 最小平曲线半径一般m 30 85 5 极限m 15 6 不设超高的最小平曲线半径m 150 150 7 最大纵坡% 9 9 一、道路设计的步骤、方法 (一)纸上定线 1、拟定路线走向在给定的地形图上根据主要控制点研究线路总体布局，分析地形、地质及地物等情况，选择地势平缓、山坡顺直、河谷开阔等有利于展线的地点，拟定线路各种可能的走向。 2、试坡 当遇到纵坡的限制较严时，必须用平均纵坡i 沿各种可能的走向由上而下进行试坡，设等高线间距为h,取计算等高线的平均长度a, a=h/i ,用量规开度为a (比例与地形图同) 在图上试坡，得出均坡线。 3、定导向线分析均坡线，结合地形、地物及艰巨工程等情况，选择相应的中间控制，从而调整控 制 点相应线路的纵坡，重新试坡，得出导向线。 4、修正导向线 参照导向线作平面试线，注明平曲线半径，量出地形变化点桩号及标高，绘制纵断面图。并设计纵坡，得出各桩位概略设计标高。 5、定线在所定向线的基础上，按规定的技术标准反复试线才能得到满意的结果。 6、纵断面设计路线确定后，量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程，绘制纵断面图和进行纵 断面 设计。纸上定线是个反复试定的过程，试线修改次数越多，最后所定路线的质量相对来说越高，直至取得最佳线路方案为止，纸上定线工作才能算完成。 (二)公路平面设计 1、圆曲线半径的原则 (1)确定圆曲线半径的原则 ①各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径，在一般情况下，宜选用大于《标准》所规定的该级一般最小半径。只有当地形、地物或其他条件限制时，方可采用小于一般最小半径，不要轻易采用极限最小半径。 ②圆曲线半径的选定，除要与弯道本身所在位置的地形、地物条件相适应，使曲线沿理想的位置通过外，还要考虑与弯道前后的线形标准相协调。 ③圆曲线半径过大也失去意义，因此最大半径不宜超过10000m,以利于设计与施工。 ④各级公路不论转角大小，均应设置曲线(包括圆曲线和缓和曲线)。 ( 2)确定路线导线交点转角 首先在地形图上，从起点由左向右编写转角号，即JD1、JD2、JD3……。确定路线导线 交点转角要用正切法。不得用量角器直接量取。 (3)考虑圆曲线半径选定的原则和转角值，确定该路段每个交点的圆曲线半径，并计算或查曲线册设用表确定圆曲线要素。 2、将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比，当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径，应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线，缓和曲线计算步骤如下： (1)利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度，采用数值大者，并用整 5 米倍数。 (2)利用相应公式计算切线角、缓和曲线常数p和q。 (3)利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长Th 、曲线长Lh 、外距Eh 、超距Dh 。 3、桩距采用20 米，加桩视地形变化而定，加桩采用整米数。 《"杆+导轨"模型》专题 永安一中吴庆堂 第一部分考情分析 电磁感应现象部分的知识历来是高考的重点、热点，出题时可将力学、电磁学等知识溶于一体，能很好地考查学生的理解、推理、分析综合及应用数学处理物理问题的能力．通过近年高考题的研究，此部分每年都有“杆+导轨”模型的高考题出现。涉及的问题主要有四个方面： 一、电学问题：主要包括等效电路、法拉第电磁感应定律E=n△φ/△t、E=BLv、楞次定律、右手定则、闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)、串并联电路基本规律、焦耳定律Q=I2Rt、电流定义式I=q/△t、安培力公式F=BIL、左手定则等等。 解决电磁感应电路问题的关键就是借鉴或利用相似原型来启发理解和变换物理模型，即把电磁感应的问题等效转换成稳恒直流电路，把产生感应电动势的那部分导体等效为电路.感应电动势的大小相当于电源电动势。其余部分相当于外电路，并画出等效电路图.此时，处理问题的方法与闭合电路求解基本一致，惟一要注意的是电磁感应现象中，有时导体两端有电压，但没有电流流过，这类似电源两端有电势差但没有接入电路时，电流为零。变换物理模型，是将陌生的物理模型与熟悉的物理模型相比较，分析异同并从中挖掘其在联系，从而建立起熟悉模型与未知现象之间相互关系的一种特殊解题方法。巧妙地运用“类同”变换，“类似”变换，“类异”变换，可使复杂、陌生、抽象的问题变成简单、熟悉、具体的题型，从而使问题大为简化。 二、力学问题：主要包括受力分析、牛顿第二定律F合=ma、导体棒的运动状态变化过程分析和运动性质判断（a和v变化情况）。分析的基本思路是：a与v方向相反或相同→v 减小或增大→E、I、F安均减小或增大→F合变化→a变化→……。此类问题中力现象、电磁现象相互联系、相互制约和影响，其基本形式如下： 三、能量问题：主要包括动能定理、能量转化和守恒定律等等。分析的基本思路有两条：（一）是分析清楚整个过程中有哪几种形式的能量参与转化，哪些形式的能量增加了，哪些形式的能量减少了。再利用能量守恒建立方程式；（二）是注意功不是能量，仅是能量转化的量度。而且不同的力做的功量度了不同形式的能量转化，如安培力做的负功，其绝对值（即克服安培力做的功）量度了有多少其他形式的能转化为电能（如电磁阻尼），对纯电阻电路来说，这些电能又通过电流做功全部转化为能（即焦耳热）；相反，安培力做的正功量度了有多少电能转化为其他形式的能（如电磁驱动）。而合外力做的功量度的是物体动能的变化，这就是动能定理。所以，弄清了各种力做的功所量度的不同形式的能量转化，就可以利用功能关系如动能定理建立方程。 四、图像问题：主要包括电磁感应现象中所涉及的某个物理量与时间或位移的关系两种形式。如B—t、φ—t、E—t、i—t、u—t、F—t、v—t、E—x、i—x、u—x、F—x、v—x等等。基本要求有识别图像、求作图像、灵活应用图像三个层面。分析的基本思路将在图像专题中详细介绍，这里就不再赘述。 第二部分命题演变 道路设计平曲线和竖曲线半径的确定道路设计平曲线和竖曲线半径的确定 1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 这种组合是使竖曲线和平曲线对应，最好使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。 对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。 2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡 所谓均衡，是指平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲线组合在一起。 根据德国计算统计，若平曲线半径小于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的10,20倍时，便可达到均衡的目的。 3)暗弯、明弯与凸、凹竖曲线 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的组合。 对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给 1 / 3 人以错觉:舍弃平坦坡道及近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。 4)平、竖曲线应避免的组合 设计车速?40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。 凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的顶点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠。 平面转角小于7?的平曲线不宜与坡度角较大的凹形竖曲线组合在一起。 5)在完全通视的条件下，长上坡路段的平面线形多次转向形成蛇形的组合线形，应极力避免。 直线上一次变坡是较好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸形竖曲线为好，而包括一个凹形线次之;直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”，看上去线形既不美观也不连贯，宜使驾驶员的视线中断。 道路作为一种线形构造物，应将其视为景观对象来研究。修建道路会对自然景观产生影响，有时甚至产生一定破坏作用。而道路两侧的自然景观会影响道路上汽车的行驶，特别是对驾驶员的视觉、心理以及 2 / 3 驾驶操作等都有很大影响 3 / 3 模型6导体棒＋导轨模型 (对应学生用书第93页) [模型统计] 1．导体棒＋导轨模型的特点 导体棒＋导轨模型是高考命题的热点模型之一，命题思路主要是通过导体棒切割磁感线产生感应电动势，综合考查电学、动力学以及能量等知识．导体棒的运动过程通常比较复杂，故该模型综合性比较强． 2．导体棒＋导轨模型常见的问题 (1)单棒＋导轨，解决此类问题通常综合牛顿第二定律分析导体棒的加速度以及速度的变化过程，解决此类问题往往要抓住导体棒的临界条件，即导体棒的 加速度为零； (2)双棒＋导轨，解决此类问题的核心是要明确导体棒的受力情况和运动情况，明确等效电源，必要时要将电磁感应现象与牛顿运动定律、能量守恒定律、动量守恒定律等知识综合起来进行处理． [模型突破] 考向1 单棒＋电阻＋导轨模型 [典例1] (多选)(2018·宣城二次调研)如图1甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨间距d ＝0.5 m ，导轨右端连接一阻值为4 Ω的小灯泡L ，在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场．磁感应强度B 随时间 t 变化如图乙所示，CF 长为2 m ．在t ＝0时，金属棒ab 从图中位置由静止在恒力F 作用下向右运动，t ＝4 s 时进入磁场，并恰好以v ＝1 m/s 的速度在磁场中匀速运动到EF 位置．已知ab 金属棒电阻为1 Ω.下列分析正确的是( ) 图1 A ．0～4 s 内小灯泡的功率为0.04 W B ．恒力F 的大小为0.2 N C ．金属棒的质量为0.8 kg D ．金属棒进入磁场后小灯泡的功率为0.06 W ABC [金属棒未进入磁场，电路总电阻为：R 总＝R L ＋R ab ＝5 Ω 回路中感应电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝24×2×0.5＝0.5 V 灯泡中的电流强度为：I ＝E 1R 总 ＝0.55A ＝0.1 A 小灯泡的功率为P L ＝I 2R L ＝0.04 W ，选项A 正确； 电磁感应中的导体棒专题 掌握基本模型： 1、光滑导轨宽为L ，导体棒受向右的恒力F 从静止开始向右运动，定值电阻为R ，其它电阻不计。磁感应强度为B ，分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 : 2、光滑导轨宽为L ，导体棒以初速度v 0向右开始运动，定值电阻为R ，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 · 3、光滑导轨宽为L ，质量为m 的导体棒以初速度v 0向右开始运动，电容为C ，磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 , 4、光滑导轨宽为L ，质量为m 的导体棒受向右的恒力F 从静止开始向右运动，电容为C ，磁感应强度为B ，分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 5、光滑导轨宽为L ，质量为m 、电阻为R 的导体棒由静止开始向右开始运动，磁感应强度为B ，电源电动势为E ，内阻为r,分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 ： 6、导体棒1以初速度v 0向右开始运动，两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 : 7、导体棒1受恒力F 从静止开始向右运动，两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2，其它电阻不计。磁感应强度为B 。分析导体棒的运动情况并判断最终状态。 ； 强化练习： 1、如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L 的区域内，有一个边 F R B v 0 B 1 2 ， B 1 2 v 0 R 长为a（a 某二级公路平面线型设计 胡慧，张博文（张家口市际源路桥工程有限公司） 摘要：在道路设计中，平面线型的设计占有十分重要的地位，本文就平面线型设计中的圆曲线设计，缓和曲线设计以及组合曲线的线型设计。分别用图表和计算等方式详细的说明了设计的过程。 一、平面设计要求 平面设计中，圆曲线半径、缓和曲线半径长度的取值必须满足其相应的规定。在此基础上，应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易选用指标中的最大（或最小）值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性。 二、圆曲线设计 圆曲线半径的确定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质、水文条件，使曲线既能更好地吻合地形，减少工程，又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大，应结合占用农田等情况，尽量采用较大半径的曲线。圆曲线能较好的适应地形的变化，并可获得圆滑的线形，圆曲线在适应地形情况下，应尽量选用较大半径，在确定半径时应注意以下几点： 1.一般情况宜采用极限最小半径的4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径； 2.地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径； 3.应同前后先行要素相结合,使之构成连续均衡的曲线线形； 4.应同纵断面线形相结合,避免小半径曲线与陡坡相重合； 5.每个弯道半径值的确定,应按技术标准根据实际选用。 我国《公路工程技术标准》中所规定的圆曲线最小半径取值，具体规定见下表2.2。《公路路线设计规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m；为了保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜有3s的行程。 极限最小半径是指按计算行车速度行驶的车辆,能保证其安全行驶的最小半径。它是设计采用的极限值，当路面横坡和横向力系数最大时,可按R=V2/127（μ±i）计算出极限最小半径，道路曲线为极限最小半径时,设置最大超高。 一般最小半径对按计算速度行驶的车辆能保证安全和舒适性，它是通常情况下推荐采用的最小半径。它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间。 不设超高最小半径是指曲线较大，离心力较小,靠轮胎与路面间的摩阻力就公路设计
完整版道路设计
杆+导轨模型专题
道路设计平曲线和竖曲线半径的确定
2019届二轮复习专项1模型6导体棒+导轨模型学案(全国通用)
电磁感应拓展延伸(各种单双棒模型汇总)
二级公路平面线型设计