柔性悬索支架设计方案.docx

1、柔性支架几何参数设计 本工程红线范围内的南部区域采用柔性支架的结构形式。以道路为分界线，布置区域位于道路南侧。组件采用单排竖向布置，安装倾角为15°，组件最低点距离地面不小于1.8m。东西每排设计10跨，每跨布置14块组件。 东西向每跨的跨距为16m，10跨总共的长度为160m。南北方向阵列的中心间距为3.25m，17排总共长度为55.25m。 如图1-1所示： 图1-1 每排组件下设计有2根预应力镀锌钢绞线作为承重索，选用1x7直径15.2的预应力镀锌钢绞线，设计采用定制连接件用于组件和钢绞线之间的连接安装，承重索单根索长约为165m。东西方向端立柱由PHC管桩、斜梁以及纵向拉杆构成，如图1-2所示，中立柱由摇摆柱、斜梁构成，摇摆柱与管桩基础铰接连接， 两个摇摆柱间横拉杆、X型拉杆间隔连接，如图1-3所示。 图1-2 图1-3 在东西向竖向平面内，通过预应力索桁架体系的相关设计，可以有效抵抗一系列外部荷载的作用，通过张拉控制应力，可以将钢索垂度控制在L/250范围以内（L为东西单跨跨度）；在南北向布置17排、东西10跨，每两排（最南边三排）通过设置X型拉杆、横拉杆结构将相邻摇摆柱连结起来，保证了索的平面外稳定性。 2、索及锚具的设计 本项目所用钢绞线设置外层护套，该护套采用聚乙烯材料热挤压一次成型。产品截面为梅花形，索体制作技术要求须执行《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》（GB/T18635-2001）。HDPE料的规格、性能、检验、运输与仓储应满足CJ/T 297《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料》的要求。 钢绞线采用φ15.2mm的1x7高强度低松弛镀锌预应力钢绞线；其整体性能应满足YBT 152-1999《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》的规定。 钢绞线单位面积的镀锌层重量应为190—350g/㎡ 钢绞线的单丝极限抗拉强度不低于1860MPa。 钢绞线弹性模量应为195±5 Gpa。 钢绞线的制作方法、力学性能满足YB/T 152《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》的规定，其中伸长率不小于 3.5%；松弛率不大于2.5%（0.7σ0 ，1000hrs，20℃）。 钢绞线在受到200万次的0.45σ0~0.45σ0-300Mpa的载荷后不断裂。 锚具采用YM15圆锚张拉锚，用于固定钢索两端，其整体性能满足JT/T 329-2010《公路桥梁预应力钢绞线用锚具夹具和连接器规范》 锚具的静载锚固性能，应由钢绞线-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变εapu确定。锚具的静载锚固性能应同时满足下列两项要求： a） ηa≥0.95 ； b）εapu % ≥2.0%。 在钢绞线-锚具组装件达到实测极限拉力Fapu 时，应是钢绞线的断裂，而不应是由锚具的失效而导致试验中止。 疲劳荷载性能：钢绞线-锚具组装件应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。试验应力上限取钢绞线抗拉强度标准值?ptk 的65%，应力幅度取80MPa。 周期荷载性能：用于抗震结构中的锚具,还应满足循环次数为50次的周期荷载试验，试验应力上限取钢绞线 抗拉强度标准值?ptk 的80%，下限取钢绞线抗拉强度标准值?ptk 的40%。 3、柔性支架荷载设计 根据全国基本风压布置图及《建筑结构结构荷载规范》，本项目光伏支架25年一遇的设计基本风压为0.33kPa，基本雪压0.33kPa。同时，考虑光伏支架及基础使用年限均为25年。 本项目支架及基础所考虑的荷载为：结构自重、预应力作用、风荷载、雪荷载、地震作用和温度作用。本项目支架设计根据《建筑结构荷载规范》GB50009进行荷载效应设计。 按承载能力极限状态设计结构构件时，应采用荷载效应的基本组合或偶然组合。荷载效应组合应按下式验算： 式中：——重要性系数。光伏支架的设计使用年限宜为25年，安全等级为三级，重要性系数不小于0.95，本项目取为1.0；在抗震设计中，不考虑重要性系数； ——荷载效应组合的设计值； ——结构构件承载力的设计值。 在抗震设计时，荷载效应组合应按下式计算： /γRE 即： γREγ0S≤R γRE为承载力抗震调整系数，γRE按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定取值。 按正常使用极限状态设计结构构件时，应采用荷载效应的标准组合。荷载效应组合的设计值应按下式验算： 式中：——荷载效应组合的设计值； ——结构构件达到正常使用要求所规定的变形限值。 在抗震设防地区，支架应进行抗震验算。 支架的荷载和荷载效应计算应符合下列规定： 风荷载、雪荷载和温度作用按《建筑结构荷载规范》GB50009中25年一遇的荷载数值取值，其中，基本风压为0.33kN/m2，基本雪压为0.33kN/ m2，温度作用