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光伏支架的强度分析与计算方法

强度要求：

光伏支架必须能够承受外部环境和风荷载等不同负荷的作用，以确保整个

电站的稳定性和安全性。

.结构材料：

光伏支架通常采用高强度、耐腐蚀的材料，如铝合金或镀锌钢材。

这些材料能够在户外环境中长期抵御恶劣条件。

负荷分析：

强度分析首先需要进行负荷分析，包括静态和动态负荷。静态负荷包括光

伏组件的自重和风荷载，动态负荷考虑到温度变化和风的影响。

计算方法：

强度分析通常采用有限元分析等工程计算方法，模拟支架在不同负荷下的

受力情况。帮助工程师确定支架的结构是否稳定并满足设计要求。

风荷载考虑：在强度分析中，风荷载是一个重要的考虑因素。根据

电站的地理位置和当地气象数据，计算出风速，然后将风荷载施加在支架

结构上进行分析。

地基承载能力：

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强度分析还需要考虑支架的地基承载能力。支架的负荷必须能够平稳传递

到地基，防止沉降和倾斜。

设计优化：

强度分析的结果可以帮助设计师优化支架的设计,包括支架的形状、尺寸和

连接方式，满足强度和稳定性要求。

符合标准：

光伏支架的设计和强度分析应符合国家和行业相关标准，确保项目的合规

性和安全性。

实际监测：

在电站建成后，实际监测支架的受力情况也是重要的。定期检查和维护确

保支架的稳定性和安全性。

在光伏支架的强度分析中，常用的计算方法包括以下几种：

经验法：这种方法基于设计师的经验和以往的实际工程案例，通过类

似的结构和材料来估计支架的强度。尽管这种方法简单，但不够准确，特

别是对于复杂的结构和不同的环境条件。

解析法：解析法使用物理原理和数学公式来分析支架的受力情况。通

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过建立支架的数学模型，推导出支架在不同负荷下的受力分布和变形情

况。这种方法适用于简单结构的支架，但对于复杂结构可能会变得复杂

和繁琐。

有限元分析法：有限元分析是一种常用的计算方法，适用于复杂的支

架结构。它将支架分割成多个小区域，然后用数学方法模拟每个区域的

受力情况。通过迭代计算，得出支架在不同负荷下的应力、变形和位移情

况。这种方法相对准确，适用于各种不同结构和材料。

实验验证：这种方法通过在实验室或现场进行物理测试，来验证支架

的强度。通过施加负荷并测量变形和应力等参数，得出支架的实际强度

性能。这种方法相对准确，但成本较高且需要时间。

计算机模拟法：利用计算机软件进行模拟分析，结合数值方法和数学

建模，模拟支架在不同负荷下的受力和变形情况。这种方法结合了解析

法和有限元分析法的优势，能够处理复杂结构并提供较准确的结果。

在光伏支架的强度分析中，考虑风荷载是十分重要的，因为风荷载是光伏

电站结构的主要外部负荷之一。风荷载的计算通常遵循国际或国家相关标

ASCE7-16EN1991-1-4

准，如、等。

风荷载的计算步骤和考虑因素：

确定风区和设计风速：根据工程所在地的气候条件,确定所在的风区

以及相应的设计风速。设计风速是在工程设计寿命内可能出现的最大风

速。

计算风压力：风的作用会在结