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纸质出版:2026
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胡正, 王天云, 王睿佳, 等. 复杂山地环境下柔性光伏支架不同跨度时的结构性能与优化研究[J]. 太阳能, 2026,(2):72-80.
胡正, 王天云, 王睿佳, et al. 复杂山地环境下柔性光伏支架不同跨度时的结构性能与优化研究[J]. 2026, (2): 72-80.
胡正, 王天云, 王睿佳, 等. 复杂山地环境下柔性光伏支架不同跨度时的结构性能与优化研究[J]. 太阳能, 2026,(2):72-80. DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20251202.01.
胡正, 王天云, 王睿佳, et al. 复杂山地环境下柔性光伏支架不同跨度时的结构性能与优化研究[J]. 2026, (2): 72-80. DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20251202.01.
针对坡度陡峻、冲沟发育的复杂山地环境下的柔性光伏支架跨度优选缺乏系统性指导的难题,以云南省某山地光伏发电项目为背景,利用有限元分析软件MIDAS Gen建立了采用双层索系结构的柔性光伏支架的3D有限元模型;然后对该柔性光伏支架采用3种跨度时的静力性能(包括变形与应力)与动力特性(自振频率)进行了对比分析;通过引入“等效用钢量”这一综合评价指标,对3种跨度的柔性光伏支架的经济性进行了对比研究。研究结果表明:1)当柔性光伏支架跨度为40 m和60 m时,均能满足JGJ 257—2012对光伏支架结构变形和应力的要求;而当柔性光伏支架跨度为80 m时,则存在刚度不足和索应力超限的问题,需调整预应力或增大索截面。2)在以等效用钢量作为评价指标的情况下,当柔性光伏支架跨度为60 m时,其经济性最优,比跨度为40 m和80 m时的用钢成本分别减少约7.6%和14.6%。3)在类似复杂山地环境下的光伏发电项目中,从确保结构安全性且兼顾经济性的角度出发,设计柔性光伏支架时,建议在55~65 m范围内优先选取其跨度值。此跨度范围的下限由经济性快速提升的起始点决定,上限则由结构性能开始显著恶化的临界点决定。4)后续研究中可从增加跨度取样数量、考虑光伏组件与光伏支架之间的相互作用、索节点的滑移与摩擦细节,以及长期疲劳和极端气候下的时程分析等方面进行进一步的研究。研究结果可为应用于复杂山地环境下的柔性光伏支架的跨度选择提供决策依据,对推动柔性光伏支架在此类环境下的规模化应用具有指导价值。
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