CN115580205A - 一种新型单层悬索光伏结构体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型单层悬索光伏结构体系，主要包括光伏组件、柔性支承和刚架；所述光伏组件包括光伏板和夹具；所述柔性支承包括支承索、稳定索、基础连接件和索间连接件；所述刚架包括刚架梁、立柱、中部横梁、斜撑杆、外侧钢架连接件、中间刚架连接件、中部横梁连接件和加劲肋；所述支承索与光伏组件通过夹具连接，并固定在刚架梁的上翼缘；所述支承索的两端通过基础连接件与基础连接；所述稳定索一端与支承索连接，另一端与中部横梁连接；所述刚架梁和中部横梁与地面平行且垂直于支承索；所述斜撑杆与立柱的夹角为45°。本发明减小了支承索的预应力损失；支承索与稳定索可控制光伏组件的振动幅度，同时避免索力过大或拉索松弛；无需设置斜拉杆及对应的抗拔桩；有效地保证了结构的安全。

Description

一种新型单层悬索光伏结构体系
技术领域
本发明涉及光伏支架，具体涉及一种新型单层悬索光伏结构体系。
背景技术
随着国家大力推广清洁能源，光伏发电的需求增大，传统的光伏结构采用钢框架的形式，难以适应复杂的地形地貌。近期提出的柔性光伏支架采用拉索支承光伏组件，具有跨越能力强、空间利用率高及用钢量小等优点。
一般的柔性光伏支架直接将拉索锚固在外侧刚架上，由于刚架的变形，拉索会有较大的预应力损失，拉索在风荷载作用下竖向振动幅度较大，索力变化明显；同时结构为平衡水平向索力，需在外侧设置斜拉杆及抗拔桩，增加了结构造价。在无法随意设置立柱的场地中，如大型污水处理池的上部等，结构跨度大，导致拉索振幅超过光伏组件的使用限值；因此需要发明一种新型单层悬索光伏结构体系以降低拉索竖向振幅。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型单层悬索光伏结构体系，以达到减小支承索预应力损失，降低拉索竖向振幅，控制索力变化幅度的效果，同时避免了设置斜拉杆及对应的抗拔桩；有效地保证了结构的安全。
该结构主要分为三大模块，连接简单，传力形式明确；支承索预张力由两端弹簧提供，因横梁变形导致的支承索预应力损失较普通结构有较大程度减小；当荷载增加，两端弹簧的拉力增加，对支承索有一定的二次张拉的效果，减小其向下振动的幅度；当荷载减小，支承索向上运动时，稳定索的索力增加，控制支承索向上运动的幅度；因此两者共同作用达到降低支承索竖向振幅的效果，并控制了索力的变化幅度；同时新结构仅需设置斜压杆以平衡索力，避免了斜拉杆及对应的抗拔桩。
本发明的目的主要通过以下技术方案来完成，一种新型单层悬索光伏结构体系主要包括光伏组件、柔性支承和刚架；所述光伏组件包括光伏板和夹具；所述柔性支承包括支承索、稳定索、基础连接件和索间连接件；所述刚架包括刚架梁、立柱、中部横梁、斜撑杆、外侧钢架连接件、中间刚架连接件、中部横梁连接件和加劲肋；所述支承索与光伏组件通过夹具连接，并固定在刚架梁的上翼缘；所述支承索的两端通过基础连接件与基础连接；所述稳定索一端与支承索连接，另一端与中部横梁连接；所述刚架梁和中部横梁与地面平行且垂直于支承索；所述斜撑杆与立柱的夹角为45°。
进一步地，所述支承索每两根为一组，通过夹具连接光伏板，光伏板的角度可通过调整相邻两根支承索的高差实现。
进一步地，所述基础连接件包括弹簧、两块钢板、支承索索头和钢板上部索夹；所述钢板上部索夹、两块钢板、弹簧通过焊接相连；所述支承索端部套有支承索索头，支承索索头与钢板上部索夹通过螺栓连接；所述弹簧被两块钢板夹在中间。
进一步地，所述索间连接件包括稳定索顶端索头、转轴和支承索索夹；所述支承索索夹固定于支承索上；所述稳定索顶端索头与支承索索夹通过转轴连接。
进一步地，所述支承索与端部的刚架梁通过外侧刚架连接件进行连接；所述外侧刚架连接件由外侧圆柱、滑轮以及外侧卡扣焊接构成；所述支承索穿过外侧卡扣后固定在滑轮凹槽内；所述外侧圆柱在刚架梁上翼缘通过螺栓连接，并且外侧圆柱下方设有加劲肋。
进一步地，所述支承索与中部的刚架梁通过中间刚架连接件进行连接；所述中间刚架连接件由中间圆柱和中间卡扣焊接构成；所述中间卡扣将支承索固定；所述中间圆柱与刚架梁上翼缘通过螺栓连接，并且中间圆柱下方设有加劲肋。
进一步地，所述中部横梁连接件包括底座、底座上部索夹和稳定索底端索头；所述中部横梁连接件通过底座实现与中部横梁的连接。
本发明具有以下效果：
本发明提供的一种新型单层悬索光伏结构体系，其结构构造合理，传力形式明确；减小了支承索预应力损失；支承索与稳定索共同作用减小了支承索竖向振幅，控制了索力变化幅度，避免索力过大或拉索松弛；同时无需设置斜拉杆及对应的抗拔桩。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构拆解图；
图3为本发明的整体结构前视图；
图4为本发明的整体结构左视图；
图5为本发明的整体结构俯视图；
图6为本发明所述外侧刚架左视图；
图7为本发明所述中间刚架左视图；
图8为本发明所述光伏组件与支承索连接部分示意图；
图9为本发明所述支承索与基础间连接件示意图；
图10为本发明所述支承索与稳定索连接部分前视图；
图11为本发明所述支承索与稳定索连接部分示意图；
图12为本发明所述外侧刚架与支承索连接部分示意图；
图13为本发明所述中间刚架与支承索连接部分示意图；
图14为本发明所述中部横梁与稳定索连接部分示意图。
附图标记说明：
1-光伏组件；2-柔性支承；3-刚架；11-光伏板；12-夹具；21-支承索；22-稳定索；23-基础连接件；24-索间连接件；31-刚架梁；32-立柱；33-中部横梁；34-斜撑杆；35-外侧刚架连接件；36-中间刚架连接件；37-中部横梁连接件；38-加劲肋；231-弹簧；232-钢板；233-支承索索头；234-钢板上部索夹；241-稳定索顶端索头；242-转轴；243-支承索索夹；351-外侧圆柱；352-滑轮；353-外侧卡扣；361-中间圆柱；362-中间卡扣；371-底座；372-底座上部索夹；373-稳定索底端索头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明:
如图1-7所示，本发明所述的一种新型单层悬索光伏结构体系主要包括光伏组件1、柔性支承2和刚架3；所述光伏组件1包括光伏板11和夹具12；所述柔性支承2包括支承索21、稳定索22、基础连接件23和索间连接件24；所述刚架3包括刚架梁31、立柱32、中部横梁33、斜撑杆34、外侧刚架连接件35、中间刚架连接件36、中部横梁连接件37和加劲肋38；所述支承索21与光伏组件1通过夹具12连接，并固定在刚架梁31的上翼缘；所述支承索21的两端通过基础连接件23与基础连接；所述稳定索22一端与支承索21连接，另一端与中部横梁33连接；所述刚架梁31和中部横梁33与地面平行且垂直于支承索21；所述斜撑杆34与立柱32的夹角为45°。
如图8所示，所述支承索21每两根为一组，通过夹具12连接光伏板11，光伏板11的角度可通过调整相邻两根支承索21的高差实现。
如图9所示，所述基础连接件23包括弹簧231、两块钢板232、支承索索头233和钢板上部索夹234；所述钢板上部索夹234、两块钢板232、弹簧231通过焊接相连；所述支承索21端部套有支承索索头233，支承索索头233与钢板上部索夹234通过螺栓连接；所述弹簧231被两块钢板232夹在中间。
如图10和图11所示，所述索间连接件24包括稳定索顶端索头241、转轴242和支承索索夹243；所述支承索索夹243固定于支承索21上；所述稳定索顶端索头241与支承索索夹243通过转轴242连接。
如图12所示，所述支承索21与端部的刚架梁31通过外侧刚架连接件35进行连接；所述外侧刚架连接件35由外侧圆柱351、滑轮352以及外侧卡扣353焊接构成；所述支承索21穿过外侧卡扣353后固定在滑轮352凹槽内；所述外侧圆柱351在刚架梁31上翼缘通过螺栓连接，并且外侧圆柱351下方设有加劲肋38。
如图13所示，所述支承索21与中部的刚架梁31通过中间刚架连接件36进行连接；所述中间刚架连接件36由中间圆柱361和中间卡扣362焊接构成；所述中间卡扣362将支承索21固定；所述中间圆柱361与刚架梁31上翼缘通过螺栓连接，并且中间圆柱361下方设有加劲肋38。
如图14所示，所述中部横梁连接件37包括底座371、底座上部索夹372和稳定索底端索头373；所述中部横梁连接件37通过底座371实现与中部横梁33的连接。
相对于一般柔性光伏结构，本发明提供的一种新型单层悬索光伏结构体系，其结构构造合理，传力形式明确，能够降低支承索21的预应力损失；有效控制光伏组件1的竖向振动；控制索力变化幅度，避免索力过大或拉索松弛；同时无需设置斜拉杆及对应的抗拔桩；保证了结构安全。

Claims (7)

1.一种新型单层悬索光伏结构体系主要包括光伏组件、柔性支承和刚架；所述光伏组件包括光伏板和夹具；所述柔性支承包括支承索、稳定索、基础连接件和索间连接件；所述刚架包括刚架梁、立柱、中部横梁、斜撑杆、外侧钢架连接件、中间刚架连接件、中部横梁连接件和加劲肋；所述支承索与光伏组件通过夹具连接，并固定在刚架梁的上翼缘；所述支承索的两端通过基础连接件与基础连接；所述稳定索一端与支承索连接，另一端与中部横梁连接；所述刚架梁和中部横梁与地面平行且垂直于支承索；所述斜撑杆与立柱的夹角为45°。
2.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述支承索每两根为一组，通过夹具连接光伏板，光伏板的角度可通过调整相邻两根支承索的高差实现。
3.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述基础连接件包括弹簧、两块钢板、支承索索头和钢板上部索夹；所述钢板上部索夹、两块钢板、弹簧通过焊接相连；所述支承索端部套有支承索索头，支承索索头与钢板上部索夹通过螺栓连接；所述弹簧被两块钢板夹在中间。
4.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述索间连接件包括稳定索顶端索头、转轴和支承索索夹；所述支承索索夹固定于支承索上；所述稳定索顶端索头与支承索索夹通过转轴连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述支承索与端部的刚架梁通过外侧刚架连接件进行连接；所述外侧刚架连接件由外侧圆柱、滑轮以及外侧卡扣焊接构成；所述支承索穿过外侧卡扣后固定在滑轮凹槽内；所述外侧圆柱在刚架梁上翼缘通过螺栓连接，并且外侧圆柱下方设有加劲肋。
6.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述支承索与中部的刚架梁通过中间刚架连接件进行连接；所述中间刚架连接件由中间圆柱和中间卡扣焊接构成；所述中间卡扣将支承索固定；所述中间圆柱与刚架梁上翼缘通过螺栓连接，并且中间圆柱下方设有加劲肋。
7.根据权利要求1所述的一种新型单层悬索光伏结构体系，其特征在于：所述中部横梁连接件包括底座、底座上部索夹和稳定索底端索头；所述中部横梁连接件通过底座实现与中部横梁的连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118137941A (zh) * 2024-02-06 2024-06-04 长江勘测规划设计研究有限责任公司 光伏柔性支架双向锚索梁张拉可调平衡装置及安装方法

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