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1、柔性光伏支架结构设计规程2023前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定24.1 设计原则24.2 材料选用34.3 变形规定55作用和作用组合55.1 风荷载55.2 雪荷载65.3 温度作用75.4 作用组合76结构形式和布置96.1 结构形式96.2 结构布置117结构计算127.1 计算基本规定127.2 初始预应力状态确定127.3 静力分析127.4 风效应分析138结构设计138.1 一般规定138.2 拉索设计138.3 立柱设计158.4 钢横梁设计158.5 柱间支撑设计158.6 横向连接系设计158.7 基础和锚锭系统设计169节点设计与构造179.
2、1 一般规定179.2 索与索连接节点179.3 索与支承构件连接节点189.4 横梁与立柱连接节点199.5 钢立柱柱脚节点19附录A（规范性附录）单索在任意分布荷载下的解析法计算20编制说明22柔性光伏支架结构设计规程1范围本标准规定了柔性光伏支架结构的设计原则和技术要求，以及结构设计对施工与维护的基本要求。本标准适用于柔性光伏支架结构的设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB55001工程结构通用规范GB55002建筑与市政工程抗震通用规范GB55
3、003建筑与市政地基基础通用规范GB55006钢结构通用规范GB55008混凝土结构通用规范GB50068建筑结构可靠性设计统一标准GB50797光伏发电站设计规范GB51101太阳能发电站支架基础技术规范GB50007建筑地基基础设计规范GB50009建筑结构荷载规范GB50017钢结构设计标准GB50018冷弯薄壁型钢技术规范GB50010混凝土结构设计规范JGJ257索结构技术规程JGJ94建筑桩基技术规范JG/T490太阳能光伏系统支架通用技术要求NB/T10115光伏支架结构设计规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 3.1柔性光伏支架结构flexibleSUPPorts
4、tructureforphotovoltaicmodules光伏系统中支承各种光伏组件的柔性结构，包括预应力承重钢索和下部支承结构。3.2 3.2拉索tensioncable由预应力钢索和锚具组成的受拉构件。3.3 3.3零状态zerostate索结构在不考虑自重和荷载作用时的几何形态。3.43.4初始预应力状态initialprestressedstate索结构在仅考虑结构（未安装光伏组件）自重作用，并施加预应力完毕后的状态。3.53.5一般使用状态servicestate柔性光伏支架结构在永久荷载（包括光伏组件自重和支架结构自重）作用下的状态。3.63.6设计荷载状态designloads
5、tate柔性光伏支架结构在设计荷载作用下的状态。3.73.7横向连接系horizontalconnectionsystem在柔性光伏支架拉索垂直方向上设置的桁架或刚性杆等横向加劲构件组成的结构体系。4基本规定4.1 设计原则4.1.1 柔性光伏支架结构设计应包括下列内容：a）结构方案设计，包括结构选型、构件布置；b）材料选用及截面选择；作用及作用效应分析；c）结构一般使用状态、设计荷载状态验算；d）结构、构件及连接的构造；e）制作、运输、安装和防腐等要求。4.1.2 柔性光伏支架结构设计，应综合考虑材料供应、加工制作与现场施工安装方法，选择合理的结构形式、边缘构件及支撑结构。宜采用通用和标准化
6、构件，当考虑结构部分构件替换可能性时应提出相应的要求。支架结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确，减少应力集中。4.1.3 柔性光伏支架结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数设计表达式进行计算。4.1.4 柔性光伏支架结构的承重构件，应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，还应满足一般使用状态的要求。4.1.5 柔性光伏支架结构设计工作年限不应低于25年，且不应小于光伏组件的设计工作年限。4.1.6 柔性光伏支架的地基与基础的设计工作年限不应低于上部结构的设计工作年限，基础设计等级不应低于丙级，场地和地基条件复杂
7、时应为乙级。4.1.7 位于稀少人流厂区的柔性光伏支架结构安全等级应为二级，结构重要性系数不应小于1.0；位于田野、丘陵、湖区等的柔性光伏支架结构安全等级可为三级，结构重要性系数不应小于0.91,4.1.8 在抗震设防烈度为6度或7度的地区，柔性光伏支架结构可不进行抗震验算；柔性光伏支架结构抗震设防类别应为丁类。纵向地震作用由两端的支承结构承受，横向地震作用由柱间支撑承担。4.1.9 在柔性光伏支架结构服役期间，必要时开展健康监测。4.2材料选用4.2.1拉索应由索体和锚具组成。拉索索体宜采用钢绞线、钢丝绳或钢拉杆。4.2.2拉索应采取可靠的密封防水、防腐蚀、耐老化和隔热措施。4.2.3索体采
8、取普通防腐时，对高强钢丝或钢绞线应进行镀锌、镀铝锌，镀层厚度应满足结构设计工作年限的要求；索体采取多层防护时，对高强钢丝和钢绞线应经防腐蚀处理后再在索体外包裹护套；两端锚具应采用表面镀层防腐蚀或喷涂防腐涂料。4.2.4钢绞线索体的选用应符合下列规定：a）钢绞线的质量、性能应符合现行国家标准建筑结构用高强度钢绞线GB/T33026、预应力混凝土用钢绞线GB/T5224、行业标准高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线YB/T152、镀锌钢绞线YB/T5004的规定；b）钢绞线索体可分别采用镀锌钢绞线、高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线：c）钢绞线的抗拉强度可选用1570MPa、1670MPa1720MPa、1
9、770MPa、1860MPa或1960MPa等级别；d）不锈钢钢绞线的质量、性能、公称抗拉强度应符合现行国家标准不锈钢钢绞线GB/T25821的规定。4.2.5钢丝绳索体的选用应符合下列规定：a）钢丝绳的质量、性能应符合现行国家标准钢丝绳通用技术条件GB/T20118的规定，密封钢丝绳的质量、性能应符合现行行业标准密封钢丝绳YB/T5295的规定。b）钢丝绳索体宜采用密封钢丝绳、单股钢丝绳、多股钢丝绳截面形式。钢丝绳索体应由绳芯和钢丝股组成，结构用钢丝绳应采用无油镀锌钢芯钢丝绳。c）钢丝绳的抗拉强度可选用1570MPa、1720MPa、1770MPa、1860MPa或1960MPa等级别。d）
10、不锈钢丝绳的质量、性能、公称抗拉强度应符合现行国家标准不锈钢丝绳GB/T9944的规定。4.2.6钢拉杆索体的选用应满足下列要求：a）钢拉杆的质量、性能应符合现行国家标准钢拉杆GB/T20934的规定；b）钢拉杆杆体的屈服强度可选用345MPa、460MPa550MPa或650MPa等级别。4.2.7索体材料的弹性模量和线膨胀系数宜由试验确定。在未进行试验的情况下，索体材料的弹性模量可按表1取值。表1索体材料弹性模量索体材料弹性模量（MPa）钢丝绳单股钢丝绳L4105多股钢丝绳1.1105钢绞线镀锌钢绞线(1.851.95)105高强度低松弛预应力钢绞线(1.85-1.95)105预应力混凝土
11、用钢绞线(1.85-1.95)105钢拉杆2.061054.2.8拉索两端锚具的构造应由索体类型、索力、施工安装、索力调整等多种因素确定。热铸锚具和冷铸锚具的质量、性能、检验和验收应符合现行行业标准高密度聚乙烯护套钢丝拉索CJZT504的规定。4.2.9钢材选用应符合下列规定：a）用于承重的冷弯薄壁型钢、热轧型钢，应采用现行国家标准碳素结构钢GB700规定的Q235和低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q355钢材；b）承重的梁、柱等构件宜采用Q235、Q355、Q390、Q420、Q460钢，其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700、低合金高强度结构钢GB/T1591和建筑结
12、构用钢板GB19879的规定，当有根据时可采用其他牌号的钢材；c）钢拉杆的质量、性能应符合现行国家标准钢拉杆GB/T20934的规定，可采用低碳钢或热处理高强度钢。d）承重结构的钢材应具有屈服强度，断后伸长率，抗拉强度和硫、磷含量的合格保证，在低温使用环境下尚应具有冲击韧性的合格保证；对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合格保证。e）钢材抽样复验、焊接材料检查验收、钢结构的制作应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准GB50205和钢结构工程施工规范GB50755的规定执行。f）支架结构所采用的钢材、辅材、连接和涂装材料应具有质量证明书，并应符合设计文件和国家现行有关标准的规定。g）钢构件在制作前
13、，应根据设计文件、施工详图的要求和制作单位的技术条件编制加工工艺文件，制定合理的工艺流程和建立质量保证体系。4.2.10混凝土选用应符合下列规定：a）钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。b）预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。c）承受重亚荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30o4.2.11混凝土结构的钢筋选用应符合下列规定：a）纵向受力普通钢筋可采用HRB400sHRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、HPB300钢筋。b）箍筋宜采用HRB400、HRB
14、F400HPB300、HRB500.HRBF500钢筋。c）预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。4.2.12连接件应符合下列规定：a）普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C级GB/T5780和六角头螺栓GB/T5782的规定，其机械性能与尺寸规格应符合现行国家标准紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.1的规定。b）高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228、钢结构用高强度垫圈GB/T1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632的规定。c）不锈钢螺栓应符合现行国家
15、标准紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱GB3098.6、紧固件机械性能不锈钢螺母GB3098.15的规定。d）锚栓钢材可采用符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢或符合现行国家标准低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q355钢。4.2.13焊接材料应符合下列规定：a）手工焊焊条或自动焊焊丝的牌号和性能应与构件钢材性能相适应，当两种强度级别的钢材焊接时,宜选用与强度较低钢材相匹配的焊接材料；b）焊条的材质和性能应符合现行国家标准非合金钢及细晶颗粒钢焊条GB/T5117、热强钢焊条GB/T5118的有关规定；c）焊丝的材质和性能应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T1495
16、7、熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝GB/T8110及非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝GB/T10045、热强钢药芯焊丝GB/T17493的有关规定；d）埋弧焊用焊丝和焊剂的材质和性能应符合现行国家标准埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝.焊剂组合分类要求GB/T5293、埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T12470的有关规定。4.3变形规定4.3.1单层索系结构在常温（2025C）一般使用状态下跨中挠度不应大于U150,在设计荷载状态下跨中挠度不应大于L/50,其中L为单层索系跨度。4.3.2双层索系结构在常温（2025C）一般使用状态下
17、，各横向连接系之间的上层索挠度限值与单层索系结构相同，上层索跨度取为相邻横向连接系的间距；横向连接系处的竖向位移不宜大于L/1000,其中L为双层索系跨度。4.3.3结构两端的立柱水平位移不应大于”/150,其中“为柱高。4.3.4钢横梁的挠度不宜大于/250,/为受弯构件的跨度，对悬臂梁和伸臂梁取为悬臂长度的2倍。5作用和作用组合5.1 风荷载5.1.1 柔性光伏支架基本风压的确定应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定，且不应小于0.3OkN11重现期应按以下原则进行确定：a）地面柔性光伏支架设计时，应按支架结构设计工作年限重现期确定基本风压；b）地基基础设计时，应按对应
18、其设计工作年限的重现期确定基本风压。5.1.2 计算结构构件时，垂直于光伏支架结构或光伏组件表面的风荷载标准值应按下式计算：W*=,氏,Wo（1）式中：唯一风荷载标准值（kN/m2）；任一风振系数，可按7.4.3条的规定取值;从一风荷载体型系数，可按5.1.4条的规定选用；外一风压高度变化系数，可按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009取值，对于地面光伏支架可取光伏板顶端高度：Wq基本风压(kNm2)5.1.3 对于处在山坡上的光伏支架，风荷载计算应考虑地形条件的修正，地形修正系数取值可根据现行国家标准工程结构通用规范GB55001和建筑结构荷载规范GB50009确定。5.1.4 柔性光伏
19、支架结构的风荷载整体体型系数宜按表2的规定选用。表2风荷载整体体型系数表类型体型及体型系数整体体型系数出也2aA3aO050IO015o20o250A0.30.50.9.1.21.3从20.10.10.30.50.60.6c-0.7-1.0-1.0-1.1-1.2-1.3-0.1-0.3-0.4-0.5-0.6-0.6注：1中间值按线性插值法计算；2当光伏板阵列布置，阵列数大于大于7排时，可对第3行以后的体型系数进行折减，折减系数可取0.8。5.1.5 纵向风荷载对支架结构所产生的水平力作用应按下列规定确定：a)当光伏组件沿纵向的坡度为0时，水平力可取为0.10AVVh,其中A为光伏面板的水平
20、投影面积，帅,为光伏组件顶部高度处的风压；b)当光伏组件沿纵向的坡度不为0时，应根据光伏组件的实际布置情况计算水平力，且不应小于0.IOAw,ho5.2雪荷载5.2.1柔性光伏支架结构的基本雪压应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012附录E规定的方法进行计算，且应按对应支架结构设计工作年限的重现期确定基本雪压。5.2.2进行地基基础设计时，雪荷载应按对应其设计工作年限的重现期确定。5.2.3作用于光伏支架结构水平投影面上的雪荷载标准值应按下式计算：SX=隰So(2)式中：Sk雪荷载标准值(kN/m2)；从一光伏组件顶面积雪分布系数，倾角W25。时取为1。SO基本雪压(kN/m2
21、)o5.2.4位于山区的柔性光伏支架结构，应考虑雪荷载的不均匀分布。5.2.5当柔性光伏支架结构采取了可靠的除、融雪措施时，可对雪荷载标准值进行适当折减。5.3温度作用5.3.1柔性光伏支架结构的基本气温应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012附录E规定的方法确定。5. 3.2计算结构或构件的温度作用效应时，应采用材料的线膨胀系数钢材的线膨胀系数取L2010-5oC,不锈钢的线膨胀系数取1.6010-5oC,索体材料的线膨胀系数宜由试验确定。6. 3.3均匀温度作用标准值按下列规定确定：a）对结构最大升温的工况，均匀温度作用标准值按下式计算：，=，.2-小加（3）式中：，一均匀
22、温度作用标准值（）；TkmaX一结构最高平均温度（）；Tkmin一结构最低初始平均温度（C）Ob）对结构最大降温的工况，均匀温度作用标准值按下式计算：二Onrn（4）式中：Tkmin一结构最低平均温度（）;Tknm一结构最高初始平均温度（）。5.3.4柔性光伏支架结构对气温变化较敏感，宜考虑极端气温的影响，基本气温TmaX和Tmin可根据当地气候条件适当增加或降低。5.3.5结构的最高初始平均温度7b,ma和最低初始平均温度7b,min应根据结构的合拢温度或形成约束的时间确定，或根据施工时结构可能出现的温度按不利情况确定。5.4作用组合5.4.1柔性光伏支架结构设计时，应按承载能力极限状态计算
23、结构和构件的强度、稳定性以及连接强度，应按正常使用极限状态计算结构和构件的变形。5.4.2结构或构件按承载能力极限状态设计时，应采用作用的基本组合或偶然组合计算作用组合的效应设计值，并应采用以下设计表达式进行设计：3Rd（5）式中：加一结构重要性系数；Sd作用组合的效应设计值；Rd结构或构件的抗力设计值；在抗震设计时应除以承载力抗震调整系数ZRE,ZRE应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的规定取值。5.4.3结构或构件按正常使用极限状态设计时，应按以下设计表达式进行设计：式中：SL作用标准组合的效应设计值，如变形、裂缝等；C-设计对变形、裂缝等规定的相应限值，应按各有关结构设计规范
24、确定。5.4.4非抗震设计时，荷载基本组合的效应设计值应按下式计算：Sd=rGsGk+，/LwKSwk+zLSsk+先右外STk（7）式中：Sd作用基本组合的效应设计值；约一永久作用的分项系数，当作用效应对结构不利时取1.3,当作用效应对结构有利时，不应大于1.0；SGk-永久作用标准值的效应；Swk风荷载标准值的效应；Ssk-雪荷载标准值的效应；Sn温度作用标准值的效应；TLw,小、九L风荷载、雪荷载、温度作用的结构设计工作年限的荷载调整系数；加、力、风荷载、雪荷载、温度作用的分项系数，均取1.5；w必、巾一风荷载、雪荷载、温度作用的组合值系数。5. 4.5抗震设计时，结构构件的地震作用效应
25、和其他荷载效应的基本组合应按下式计算：Sj=%SGE+7EhSEhk+，w-wSWk（8）式中：Sd地震组合效应设计值；约一重力荷载的分项系数，取1.3；当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1。当验算结构抗倾覆或抗滑时，不应大于0.9；SGL重力荷载代表值的效应，应按现行国家标准构筑物抗震设计规范GB50191的有关规定确定，可适当进行折减；注h水平地震作用分项系数，取1.4；SEhk-水平地震作用标准值的效应，应按现行国家标准构筑物抗震设计规范GB50191的有关规定;yw-风荷载作用分项系数，应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定采用；叱-风荷载的组合值系数。5.
26、4.6结构或构件按正常使用极限状态设计时，荷载效应应采用标准组合，可按本标准式（7）计算，各荷载分项系数应取LOo5.4.7计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久值组合确定，不应计入风荷载、雪荷载和地震作用。5.4.8柔性光伏支架结构设计时，宜对施工阶段进行验算，并应符合下列规定：a）施工检修荷载按实际荷载取用并作用于支架最不利位置，并不宜小于IkN;b）进行柔性光伏支架结构施工检修荷载承载力验算时，作用组合应取永久作用和施工检修荷载进行组合，永久作用分项系数取1.3,施工检修荷载的分项系数取1.5；c）施工检修变形验算时，作用组合应取永久作用和施工检修荷
27、载进行组合，永久作用和施工检修荷载的分项系数均取LOo5.4.9柔性光伏支架结构设计考虑的作用组合不应少于表3的组合工况，可变作用的组合值系数应符合表3的规定。表3不同作用组合工况下的可变作用的组合值系数作用组合工况wsWEh永久作用+风吸荷载1.0永久作用+风压荷载+雪荷载1.00.7永久作用+雪荷载+风压荷载0.61.0永久作用+温度作用+雪荷载+风压荷载0.60.71.0永久作用+水平地震作用+风压荷载0.21.06结构形式和布置6.1 结构形式6.1.1 柔性光伏支架结构体系（图1）是由纵向主承重索系结构、横向连接系、稳定索及下部立柱、基础等构成稳定的空间结构体系，光伏组件直接安装于上
28、部承重索上。6.1.2 柔性光伏支架结构选型应根据光伏发电站的站区布置要求，综合考虑场地的特点，选择合理的结构形式与支承结构，且应保证结构的整体刚度和稳定性。I-承重索；2-斜拉杆；3-光伏组件；4-钢横梁；5-横向连接系6.1.3 柔性光伏支架结构可采用单层索系、双层索系悬索结构形式，单层索结构形式见图2,双层索系结构形式见图3。1图3双层索系（索桁架）结构形式I-承重索；2-横向连接系；3-稳定索6.2结构布置6.2.1单层索系支架结构的单跨跨度不宜超过25m,双层索系支架结构的单跨跨度不宜超过60m。6.2.2柔性光伏支架结构高度应按光伏场地的使用要求确定，在横向应布置横向连接系，间距不
29、宜超过IOmo6.2.3对于双层索系支架结构，下层承重索的垂度宜取跨度的1/157/20。6.2.4 柔性光伏支架结构应在风吸工况下的迎风面第一排设置稳定索，可在中部每隔若干距离设置稳定索，与横向连接系一起构成抗风体系，约束索结构的扭转效应，减小风吸荷载作用下的挠度。也可设置阻尼器、TMD等减振抑振装置，以减小结构的振动响应。6.2.5 对于跨度较大的柔性光伏支架结构，宜采取合理的构造措施，以减小索结构在水平方向的变形。6.2.6 柔性光伏支架的纵向区段内结构布置，应符合下列规定：a）由于纵向风荷载所产生的水平力作用，拉索沿纵向索力分布不均匀，结构纵向区段长度不宜过大。结构纵向区段长度较大时应
30、隔一定长度设置固定锚固措施。b）在沿纵向有转角或坡度发生变化位置，应设置固定锚固措施。6.2.7 柔性光伏支架结构的横向区段长度，应符合下列规定：a）横向温度区段不宜大于150m,每个温度区段内宜至少设置12道柱间支撑；当横向温度区段大于15Om时，应考虑温度的影响；b）当有可靠依据时，区段长度可适当放大。6.2.8 柔性光伏支架结构在横向应有明确、可靠的传力体系，可通过设置柱间支撑承担水平荷载（图4）,水平荷载应按各支撑的刚度进行分配。6.2.9柔性光伏支架结构在结构布置时应考虑结构和光伏组件后期维护的需要。6.2.10柱间支撑采用的形式宜为：门式框架、圆钢或钢索交叉支撑、型钢交叉支撑、方管
31、或圆管人字支撑等。6.2.11光伏支架结构端部可采用由立柱、锚索或拉杆组成的水平承载结构，见图5。地质条件良好且场地不受限制时，宜采用拉索或拉杆作为水平承载构件，而地质条件较差时，宜采用A字形斜柱（图5（c）作为水平承载结构。I-承重索7结构计算7.1 计算基本规定1 .1.1柔性光伏支架结构计算时，应按照不同工况作用组合进行整体结构建模分析，计算中均应考虑几何非线性的影响。2 .1.2柔性光伏支架结构的荷载状态分析应在初始预应力状态的基础上考虑永久作用与风荷载、雪荷载、温度作用和组合，并应根据具体情况考虑施工安装荷载以及运维过程中出现的荷载。构件及节点设计应采用荷载的基本组合，位移计算应采用
32、荷载的标准组合。3 .1.3柔性光伏支架结构中的索系，计算时应假定为理想柔性体，不得因个别索的松弛而导致结构失效。当双层索系在由风吸控制的作用组合工况下无法保证下索始终处于受拉状态时，风吸工况应按单层索系计算。4 .1.4拉索的反力可采用下列方法传递：a）以斜拉索或斜拉杆通过锚锭系统传至地基；b）通过水平力承载结构传至地基。7 .2初始预应力状态确定8 .2.1柔性光伏支架结构的初始预应力状态，应综合考虑索结构形式、支承结构及合理预应力取值等要求，并应通过试算确定拉索的初始几何形状及相应的预应力分布。9 .2.2柔性光伏支架结构的初始预应力应通过一般使用状态挠度要求进行反推，从而确定合适的初始
33、预应力。10 2.3当初始预应力状态分析中的预应力建立过程与实际的预应力建立过程不一致时，应按真实的预应力建立过程进行施工成形分析。11 3静力分析7.3.1柔性光伏支架结构的静力分析应在初始预应力状态的基础上，对结构在永久作用与可变作用组合下的内力、位移进行分析；当计算结果不能满足要求时，应重新确定初始预应力状态。7.3.2单索在任意连续分布荷载下的内力与位移采用解析法计算时，宜按本规程附录B进行。7.3.3静力计算时，应考虑温度对结构挠度和索力的影响，若未考虑温度进行计算，不同季节下应对结构进行索力调整，以满足挠度控制要求。7.4风效应分析7.4.1柔性光伏支架结构设计时应考虑风荷载的静力
34、和动力效应。7.4.2对柔性光伏支架结构进行风静力效应分析时，风载体型系数应按本规程表2的规定取值。7.4.3对于形状规则的中小跨度光伏支架结构，可采用对平均风荷载乘风振系数的方法近似考虑结构的风动力效应，应符合下列规定：a）对于单层索柔性光伏支架，风振系数可取1.31.6;b）双层索柔性光伏支架，风振系数可取1.62.1;c）采用了地锚索、阻尼器等减小风致动力效应的柔性光伏支架，风振系数可适当减小，但应有详实的试验或者动力计算作为依据。7. 4.4对于满足下列条件之一的柔性光伏支架结构，宜通过风振响应分析确定风致动力效应：a）单跨超过25m的单层索系支架结构或单跨超过50m的双层索系支架结构
35、；b）在复杂地形场地布置的支架结构；c）体型复杂的支架结构。8结构设计8.1一般规定7.1.1 柔性光伏支架结构的构件应进行强度、稳定和变形计算，除应符合本规程外，尚应符合现行国家标准的有关规定。7.1.2 钢结构构件的壁厚和板件宽厚比应符合下列规定：a）用于焊接承重构件腹板的钢板，厚度不宜小于4mm：当有根据时，腹板厚度可取不小于3mmb）构件中受压板件的宽厚比，不应大于现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018规定的宽厚比限值；主要构件受压板件中,工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度，之比，不应大于15j2351：工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度儿与其厚度ZW之比，不应
36、大于250。当受压板件的局部稳定临界应力低于钢材屈服强度时，应按实际应力验算板件的稳定性，或采用有效宽度计算构件的有效截面，并验算构件的强度和稳定。7.1.3 钢结构构件长细比，不宜大于表4规定的限值，预应力拉索和拉杆的长细比不受限制。表4构件的长细比限值构件类别长细比限值受压构件主要构件180其他构件及支撑220受拉构件桁架杆件、柱间支撑3508. 2拉索设计8. 2.1拉索的抗拉力设计值应按下式计算：F=(9)Xr式中：尸一拉索的抗拉力设计值(kN)；Ftk-拉索的极限抗拉力标准值(kN)；7r拉索的抗力分项系数，取2.0。8.2.2 拉索的承载力应按下式验算：%Ntl尸(10)式中：拉索
37、承受的最大轴向拉力设计值(kN)；加一支架结构的重要性系数。8.2.3 拉索锚具及其组装件的极限承载力不应低于索体的极限抗拉力标准值，钢拉杆接头的极限承载力不应低于杆体的极限抗拉力标准值。8.2.4 2.4拉索张拉前应进行预应力施工全过程模拟计算，根据支架结构的一般使用状态反推零状态、初始预应力状态和设计荷载状态，计算时应考虑拉索张拉过程对预应力结构的作用及对支承结构的影响，应根据拉索的预应力损失情况确定适当的预应力超张拉值。8.2.5拉索张拉应遵循分阶段、分级、对称、缓慢匀速、同步加载的原则。8.2.6拉索张拉前应确定以索力控制为主或结构位移控制为主的原则.对结构重要部位宜同时进行索力和位移
38、双控制，并应规定索力和位移的允许偏差。8.2.7拉索张拉时可直接用千斤顶与经校验的配套压力表监控拉索的张拉力。必要时，也可用其他测力装置同步监控拉索的张拉力。8.2.8拉索张拉尚应满足下列要求：a)张拉时，应综合考虑边缘构件及支承结构刚度与索力间的相互影响；b)拉索分阶段分级张拉时，应防止边缘构件变形过大；C)各阶段张拉后，应检查张拉力、拱度及挠度；张拉力允许偏差不宜大于设计值10%,拱度及挠度允许偏差不宜大于设计值5%o8.2.9 拉索张拉时应考虑预应力损失，张拉端锚固压实内缩引起的预应力损失如应按下式计算：式中：一张拉端锚固压实内缩位移值，可按表5取值;E索材料的弹性模量；/一拉索长度。表
39、5张拉端锚固压实内缩位移值锚具类型a(mm)端部螺母连接锚具螺母间隙1夹片式锚具端部夹片有顶压5端部夹片无顶压688.2.10 拉索张拉完成后的拉力、挠度应满足设计要求，当施工温度与常温不一致时，应根据施工温度条件对索力和挠度控制标准进行计算调整；拉索张拉完成后，索体、锚具及其他连接件的永久性防护工程应满足设计要求。8.3立柱设计8.3.1钢立柱可采用工字形、箱形截面或圆管截面，钢立柱一般应按压弯构件进行强度、整体稳定、局部稳定计算，并应符合现行国家标准钢结构通用规范GB55006、钢结构设计标准GB50017和冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018的有关规定。8.3.2钢筋混凝土立柱一般应按
40、偏心受压构件进行设计计算，并应符合现行国家标准混凝土结构通用规范GB55008和混凝土结构设计规范GB50010的有关规定。8.3.3立柱在纵向的计算长度应等于柱的高度乘以计算长度系数，计算长度系数应按现行国家标准的有关规定执行。当中部立柱上部与拉索采用固定连接时，柱的计算长度系数取1.0,当中部立柱上部与拉索不采用固定连接时，柱的计算长度系数取2.0o8.3.4立柱在横向的计算长度应取侧向支承点间的距离。8.3.5中部立柱采用钱接柱脚时，可按轴心受力构件进行设计计算。8.3.6中部立柱采用非理想较接柱脚时，应进行在轴压力和弯矩共同作用下的设计计算。当中部立柱上部与拉索采用固定连接时，可按下式
41、计算柱顶水平位移且由柱顶水平位移J反推柱底端的弯当中部立柱上部与拉索不采用固定连接时，可由柱顶水平位移/与拉索的滑动摩擦力两者之间较小值计算柱底端的弯矩，摩添缴辆不应暮前2。(12)式中：4中部立柱柱顶水平位移；Ar支架结构自重和风吸工况组合作用下的挠度，单层索系取跨中挠度，双层索系取横向连接系之间的上索挠度；-柔性光伏支架跨数；/()柔性光伏支架跨度。8.4 钢横梁设计8. 4.1钢横梁可采用工字形截面、箱形截面等，端部锚固钢横梁应采用箱形截面。9. 4.2钢横梁应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017进行强度和稳定计算，当钢横梁受扭矩作用时应考虑弯矩、扭矩和剪力共同作用下的强度计算。1
42、0. 4.3焊接截面钢横梁可考虑腹板的屈曲后强度，梁腹板应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017的规定配置加劲肋并进行局部稳定计算。8.5 柱间支撑设计8.5.1柱间支撑的设计，应按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；对于圆钢或拉索交叉支撑应按拉杆设计，型钢可按拉杆设计，支撑中的刚性系杆应按压杆设计。8.5.2同一柱列不宜混用刚度差异大的支撑形式，在同一柱列设置的柱间支撑共同承担该柱列的水平荷载，横向荷载应按各支撑的刚度进行分配。8.6.1横向连接系的设计，应从柔性光伏支架结构整体建模的分析结果。8.6.2横向连接系可由桁架或刚性杆组成，应进行设计计算，保证构件的强度和稳定。8.7基础和锚
43、锭系统设计8.7.1柔性光伏支架结构的基础应根据建设场地的工程地质条件、上部支架设计要求和施工条件等因素进行设计，宜采用桩基础、锚杆基础、扩展基础或复合桩基础。8.7.2拉索可直接采用地下锚锭系统，根据具体情况可采用重力锚、盘形锚、蘑菇形锚、摩擦桩、抗拔桩、阻力墙等类型（图6）。图6拉索锚锭系统8.7.3柔性光伏支架结构的基础设计应按下列规定进行承载力计算和稳定性验算：a）各类基础均应按现行国家标准建筑与市政地基基础通用规范GB55003、建筑地基基础设计规范GB50007、太阳能发电站支架基础技术规范GB51101和现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的有关规定进行竖向地基承载力和桩身承载
44、力计算。b）受水平荷载的桩基础，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007和现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的有关规定进行水平承载力计算和桩身受弯承载力计算，且应按现行行业标准架空输电线路基础设计技术规程DL/T5219的有关规定进行抗倾覆验算。当水平荷载较大时，可考虑在该桩基外侧布置承受水平拉力的锚桩基础。受水平荷载的扩展基础应按现行国家标准太阳能发电站支架基础技术规范GB5I101和现行行业标准光伏支架结构设计规程NB/T10115的有关规定进行抗滑移和抗倾覆稳定验算。c）受上拔荷载的桩基础，应按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的有关规定进行抗拔稳定验算，钢筋混凝土抗拔
45、桩尚应进行正截面受拉承载力及裂缝控制计算。桩基础在竖向荷载作用下地基承载力或抗拔承载力不能满足要求时，可考虑将桩基础端部扩大。埋入地下的扩展基础和端部扩大的桩基础，其上拔稳定应按现行行业标准架空输电线路基础设计技术规程DL/T5219中规定的土重法或剪切法进行验算；复合桩基础承台配筋计算中应考虑上拔力的不利影响。d）锚杆的间距和长度应满足锚杆所锚固的结构物及地层整体稳定性的要求，锚杆锚固段的间距不应小于1.5m。锚杆结构设计时，应对锚杆的抗拉承载力、锚杆锚固段注浆体与锚杆之间以及注浆体与地基之间的抗拔承载力进行计算，且应符合现行国家标准岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086的有关规定。e）桩基础和锚杆的承载力特征值宜根据现场载荷试验确定，试验可采用慢速维持荷载法或快速维持荷载法，且应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定。8.7.4重力锚和摩擦桩的上拔稳定应按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94中抗拔桩基承载力的相关规定进行验算；盘形锚、蘑菇形锚和阻力墙的上拔稳定应按现行行业标准架空输电线路基础设计技术规程DL/T5219中拉线盘上拔稳定的相关规定进行验算。8.7.5地基基础的变形验算应满足柔性光伏支架及其光伏组件安全正常使用的要求。8.7.6柔性光伏支架基础
