作 者:中清能绿洲科技股份有限公司\徐志宏\侯国华\张志强\王文明\樊慧强\石建春


       徐志宏 :男,高级工程师、硕士,主要从事钢结构、预应力索、光伏支架结构等方面的研究。


  摘 要:结合光伏组件排布的受风特点,针对风荷载作用在鱼腹式光伏索桁架支架的各种系数的研究少之又少,而作为风敏感结构,风振系数的研究尤为重要。该文通过 ABAQUS 有限元软件,对该种结构支架的风振系数进行了研究,最终给出了一个理论的风振系数,为实际工程设计提供了理论依据。


  关键词:光伏;支架;风振响应;鱼腹式光伏索桁架


  目前市场上的光伏支架根据所采用材料的不同,可以分为铝型材支架、钢支架及非金属支架;根据安装方式的不同,可分为固定式光伏支架及跟踪式光伏支架。而这些种类的支架仅能够满足小跨度距离的需求,随着光伏发电产业的迅速发

展,以及国家对分布式光伏发电项目的大力支持,污水处理厂等需要大跨度光伏支架的分布式发电项目逐渐增多,而目前市场上的支架形式均不能满足要求。针对光伏市场对大跨度的需求,一种可适应大跨度的新型光伏支架——鱼腹式光伏索桁架支架 ( 该专利已获得授权 ) 被提出。该种支架借鉴了建筑领域中鱼腹式点支幕墙索桁架的结构形式,同时结合了光伏组件的应用特点,从而形成鱼腹式光伏索桁架支架。其与鱼腹式点支幕墙索桁架结构形式的区别在于:


  1) 鱼腹式光伏索桁架支架与光伏组件的排布有关。


  2) 鱼腹式点支幕墙索桁架中点支幕墙的玻璃是外围封闭,而鱼腹式光伏索桁架支架上的组件外部完全敞开,每排组件之间的间距 ( 南北向 )较大,同时,同一榀的组件与组件之间 ( 东西向 )也有较大缝隙。


  3) 组件与支架之间有倾角,会导致风荷载对组件的作用与幕墙领域中风荷载对玻璃的作用不同。


  4) 鱼腹式点支幕墙索桁架中点支幕墙的玻璃直接同撑杆爪件相连;而鱼腹式光伏索桁架支架上的组件先与 2 根平行的组件索相连,每个撑杆间距有 5 块组件,平行的组件索再同撑杆相连,即风荷载的传递方式不同。


  鱼腹式光伏索桁架的主要受力构件是由上弦、下弦及组件承重柔性拉索和中间的撑杆组成,最终将力传到两侧的柱子上,通过柱子将力传向基础。光伏组件通过连接件与 2 根平行的拉索连接,这 2 根平行拉索位于鱼腹式光伏索桁架的上方,形成一个完整的受力体系。这种鱼腹式光伏索桁架已在深州某污水处理厂及郑州某污水处理厂得到了成功应用,如图所示。



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2019年04月17日

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