单柱固定光伏系统受荷特性及影响机制

摘要

构建单柱固定光伏组件-支架-基础一体化三维数值模型，探究其在自重、风、雪和“风-雪”荷载下受力变形特征，揭示支架弹性模量、混凝土强度、檩条长度和桩基埋深等因素对其影响机制，并提出相应的优化设计建议.结果表明，在自重及风荷载作用下，组件近地端变形小于远地端；而在雪荷载和“风-雪”荷载作用下，近地端变形大于远地端，应力集中区均主要位于相邻电池板间，支架的最大应力主要集中在檩条与斜梁连接处，且均大于其屈服强度，不利于系统稳定性；组件、支架和桩基的最大位移与应力均随支架弹性模量、混凝土强度和桩基埋深的增大而减小，随檩条长度的增大而增大.因此，基于经济性与安全性，可以通过增加支架弹性模量、混凝土强度和桩基埋深，或减小檩条长度来提高系统稳定性.

关键词

单柱固定光伏系统 / 数值模拟 / 风雪荷载 / 受荷特性