光伏支架受力性能影响参数有限元分析.pdf

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1、王芝云等：光伏支架受力性能影响参数有限元分析DOIi10．13905／j．enki．dwjz．2015．12．028光伏支架受力性能影响参数有限元分析王芝云，杨林青，吴二军(1．中建中环工程有限公司，南京21000B；2．河海大学土木与交通学院，南京210098)【摘要】基于某光伏电站工程实际，对影响光伏支架次梁结构受力性能的因素，如槽钢的厚度、槽钢的高度、槽钢的高厚比以及支座间距进行有限元分析。结果表明：截面高度和截面厚度对结构的强度、刚度影响较大，支座间距为2800mm时，建议梁高度取值不小于46mm，厚

2、度取值不小于2．0mm；支座间距为2800n'~n，当厚度为2．0ram时，建议梁截面的高厚比取值不小于29，当厚度为2．5ram时，建议梁截面的高厚比取值不小于23，当厚度为3．0mm时，建议梁截面的高厚比取值不小于17；当截面高度为40mm，厚度为2．0mm时，建议支座间距选为2200mm。【关键词】光伏支架；受力性能；有限元分析；高厚比；支座间距【中图分类号】TU392【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)12—0077—04太阳能光伏产业是世界发展速度最快的行业之本。陈源采用SAP

3、2000建立了三维的光伏支架一。为实现能源和环境的可持续发展，世界各国均将模型，计算得到了支架在各种荷载作用下的受力状态。太阳能光伏发电作为新能源与可再生能源发展的重苏慧采用力学求解法对连云港职业技术学院1MW点。在各国政府的大力扶持下，世界太阳能光伏产业HIMOER光伏支架的主、次梁和立柱进行了强度和变发展迅猛。截止2010年底，全国光伏电池安装量已达形验算。到90万kw，居全球第八位⋯。目前，国内对光伏电站支架设计的有限元分析较一般来说，在一个大型太阳能发电站项目中，建安少，本文以北京市某实际工程为例，应

4、用有限元软件成本占整个项目总投资的2l％左右。如果选用的支ANSYS对钢支架次梁进行了受力性能影响参数分析，架不合适，会增加加工成本、安装成本及后期的养护成为光伏电站的支架的合理设计提供依据。表2钢丝绳不同吊点时分担的荷载比例％会影响钢丝绳对荷载分担的比例，如果在高层以及超高层施工使用斜拉悬挑脚手架，在施工过程中宜采用分段卸荷的措施。参考文献[1]方光秀，吴海花，金龙植，金成和．悬挑型脚手架钢梁和斜拉钢丝4结语绳组合作用分析与应用[J]．施工技术，2o12，23：83—86+113．[2]易谦．悬挑脚手架在高

5、层建筑施工中的应用研究[D]．长沙：(1)从分析结果中可以看出，钢丝绳与工字钢中南大学，2007．共同受力过程中，并不是作为安全储备，而且在悬臂脚[3]隋杰超．斜拉悬挑脚手架在工程中的应用[J]。山西建筑，手架中承担很大一部分荷载。2Ol1，(7)：88—89．(2)运用预应力钢丝绳和工字钢共同作用比普[4]张毅刚，祖青，韩青，宋威．新型体内预应力钢屋架的张拉成通钢丝绳能分担更多的荷载。其原因是普通钢丝绳在型与受力性能分析[J]．钢结构，2006，(5)：56—59．施工过程中会产生比较严重的松弛现象，预应力

6、钢筋[5]王艾，王达兴，王涛．超高层建筑中斜拉式悬挑承重脚手架的设计[J]．建筑施工，2011，(9)：844—846．则在很大程度上避免了这个问题，故而效果更好。[6]封卫江，郭宁．高层建筑悬挑脚手架型钢梁与斜拉钢丝绳共(3)工字梁可与预应力钢丝绳共同承担荷载，同作用原理分析[J]．建筑安全，2011，(4)：7—10．且使用预应力钢丝绳能够分担更多的荷载，使得施工人员能够选择更合适的工字钢，以减少成本。[收稿日期]2015—09—24(4)不管是采用普通钢丝绳还是预应力钢丝[作者简介]戴颜斌(1989一)

7、，男，湖南岳阳人，硕士研究生，绳，当钢丝绳上吊点距悬臂梁固定端的距离越大时，都研究方向为结构工程。王芝云等：光伏支架受力性能影响参数有限元分析793．1截面尺寸分析度和挠度均不能满足规范设计要求，SJ3、SJ4的挠度不分析所选取的次梁截面尺寸按照国内目前常用能满足挠度设计限值14．Omm。从表2也可以看出，多-1I，的u型槽钢截面尺寸。数试件应力峰值能够满足设计要求，位移峰值不能满本文次梁的受力截面宽度。定为lOmm，槽钢宽度足设计要求，所以次梁结构设计时应更多考虑所用的定为42ram，次梁的支座间距定为28

8、00ram，整个次梁材料刚度或者在位移最大的位置处设支撑。的长度为4000mm，次梁两端各悬挑出600mm。为了分图5为有限元计算结果随截面高度日变化曲线，析截面尺寸对构件受力性能的影响，本文采用正交对比图6为有限元计算结果随截面厚度t变化曲线。由图分析方法建立了l6个试件，具体取值见表1。5可知，截面的高度对整个次梁结构的峰值应力、峰值位移影响较大，截面厚度不变，随着高度的增加，结构表1试件SJ1