柔性太阳能光伏支架风荷载取值研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:grnjade
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能源短缺和环境恶化问题日趋严重,太阳能作为一种可再生能源,备受人类关注。柔性支撑太阳能光伏是分布式能源重要组成部分,其跨度大、柔性大和质量轻的特点决定了风荷载是支架设计的主要荷载。为了给柔性太阳能光伏支架抗风设计提供建议,本文通过刚性模型测压风洞试验研究风向角、倾角、间距比和安装位置对光伏组件风荷载的影响规律,通过组件表面风荷载分布规律研究光伏组件风荷载分布模型和柔性支撑索风荷载分配,分析三种加载模型对索端轴力的影响,研究结果发现:(1)柔性支撑光伏组件风荷载体型系数极大值风向角通常发生在?=150°或?=180°附近。风荷载随着倾角的增大基本呈线性增长,结构风荷载对倾角的敏感程度大于其他参数。不同倾角光伏组件风荷载随着间距比的变化规律不一致,倾角较小的光伏组件风荷载随着间距比的增加而减小,倾角较大的光伏组件风荷载随着间距比的增加而增大。两侧绕流受限,顶部和底部的绕流加速,导致中间区域光伏组件风荷载较大。在小倾角柔性支撑光伏支架的风荷载估算中,建议采用本文提出的考虑角系数和位置系数修正的风荷载标准值估算公式。(2)柔性支撑光伏组件风荷载体型系数取值可以采用均匀分布、阶梯型分布、梯形分布和偏心风荷载分布模型,给出了四种风荷载分布模型体型系数和上、下支撑索风荷载分配系数取值建议。在进行柔性太阳能光伏支架抗风设计时,建议采用本文提供的风荷载体型系数和上、下支撑索风荷载分配系数进行估算。(3)风荷载加载模型会影响支撑索轴力的大小,集中荷载加载模型引起索端轴力大于其他两种模型,在进行柔性太阳能光伏支架结构抗风设计时,建议将光伏板上的风荷载以集中力形式施加在柔性索上。
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