一种光伏柔性支架的端柱结构及光伏柔性支架的制作方法

1.本发明涉及新能源光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏柔性支架的端柱结构及光伏柔性支架。


背景技术：

2.随着光伏行业的快速发展，民用建筑、桥梁结构中常用的单层悬索体系被引进光伏发电项目中，统称为柔性太阳能光伏支架。与传统的固定式光伏支架相比，柔性支架优势明显，可适应更多地形及应用条件。
3.现有的光伏柔性支架的端柱大多采用纵向钢柱加斜拉索的形式，使用强度等级为psb930的镀锌精轧螺纹钢作为斜拉索，从钢柱顶端斜向下拉至斜拉基础顶面。在此结构的柔性支架形式下，经过有限元软件分析可知，斜拉索的水平分力会出现先增大、后减小的现象。参照图1，当斜拉索的倾角θ为60
°
时，斜拉索产生的竖向载荷比斜拉索倾角为25
°
时产生的竖向载荷增加3倍，斜拉索内力的竖向分力显著增加。所以，采用斜拉索承载构件的结构会对基础产生拉力，对基础的要求较高。采用此种结构的光伏柔性支架端柱所做的基础桩深度大，经济费用较高。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种光伏柔性支架的端柱结构及光伏柔性支架，其解决了端柱结构的基础桩深度大的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本发明实施例提供一种光伏柔性支架的端柱结构，包括端柱本体以及设置在所述端柱本体下部的多个斜钢柱，所述端柱本体用于连接预应力钢索，所述斜钢柱的下端固定在基础内。
9.进一步地，所述端柱本体与所述斜钢柱为一体结构。
10.进一步地，所述斜钢柱的数量为两个，两个所述斜钢柱呈人字形设置在所述端柱本体的下端。
11.进一步地，所述斜钢柱的数量为三个，三个所述斜钢柱沿圆周均匀设置在所述端柱本体的下端。
12.进一步地，所述斜钢柱与所述基础之间的夹角为40
°‑
50
°
。
13.进一步地，所述斜钢柱与所述基础之间的夹角为45
°
。
14.进一步地，所述斜钢柱的下端设置金属基板；所述金属基板通过膨胀螺栓固定在所述基础内。
15.第二方面，本发明实施例提供一种光伏柔性支架，其包括上述的端柱结构，以及预应力钢索，所述预应力钢索的两端分别与所述端柱结构连接，所述预应力钢索上用于安装
光伏组件。
16.进一步地，所述预应力钢索与所述端柱结构通过锚具固定。
17.进一步地，所述锚具包括锚杯、保护套环和螺纹夹环，所述锚杯的一端与所述保护套环通过螺纹连接，所述螺纹夹环设置在所述锚杯与所述保护套环连接处，且所述螺纹夹环套设在所述预应力钢索的一端，通过拧紧所述保护套环，以使所述螺纹夹环夹紧所述预应力钢索。
18.(三)有益效果
19.本发明的有益效果是：本发明提供一种光伏柔性支架的端柱结构及光伏柔性支架，在地质条件不良的情况下，采用斜钢柱的光伏柔性支架对地质的要求最低，下部基础结构容易设计，结构受力最为合理，整体结构较为经济。
附图说明
20.图1为现有光伏柔性支架的结构示意图；
21.图2为本发明的光伏柔性支架的端柱结构的一个实施例的结构示意图；
22.图3为本发明的光伏柔性支架的端柱结构的另一个实施例的结构示意图；
23.图4为图3的俯视示意图；
24.图5为本发明的光伏柔性支架的一个实施例的结构示意图；
25.图6为本发明的锚具的结构示意图；
26.图7为本发明的光伏柔性支架的另一个实施例的结构示意图；
27.图8为图7的俯视示意图。
28.【附图标记说明】
29.1、端柱本体；2、预应力钢索；3、锚具；31、锚杯；32、保护套环；33、螺纹夹环；4、预应力螺母；5、斜钢柱；6、金属基板；7、膨胀螺栓；8、基础。
具体实施方式
30.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图2的定向为参照。
31.实施例1：
32.参照图2，本发明实施例提供一种光伏柔性支架的端柱结构。该端柱结构包括端柱本体1以及设置在端柱本体1下部的多个斜钢柱5。端柱本体1与斜钢柱5为一体结构，能够增加端柱结构的整体强度。端柱本体1用于连接预应力钢索2，斜钢柱5的下端固定在基础8内。其中，斜钢柱5的下端固定设置金属基板6，金属基板6通过膨胀螺栓7固定在基础8内。
33.具体地，参照图2，本实施例中斜钢柱5的数量为两个，两个斜钢柱5呈人字形设置在端柱本体1的下端。斜钢柱5与基础8之间的夹角为40
°‑
50
°
，优选为45
°
。该结构能够解决端柱基础部分占用土地面积大，基础桩深的问题。
34.本实施例中，端柱本体1下端的人字形结构能够以两根斜钢柱5的形式分别承担水平力。此时，在结构外侧的斜钢柱5产生拉力，在结构内侧的另一根斜钢柱5产生压力。且受压斜钢柱5的内力比受拉斜钢柱5的内力更大，采用人字形斜钢柱5的柔性支架是从结构内外两侧的斜钢柱5来平衡水平力。人字形斜钢柱5的内力约为斜拉索内力的一半，人字形的
两根斜钢柱5能够均匀的分担张拉预应力钢索2所产生的水平力，且受拉斜钢柱5的竖向分力小，因此，结构受力更合理。人字形斜钢柱5结构形式的倾角存在合理的范围，当斜钢柱5与基础8之间的夹角为45
°
时，斜钢柱5长度和竖向分力相对较小，且结构失稳临界载荷较大，结构较为合理。
35.采用斜拉索+钢柱结构的形式时，斜拉索作为水平力承载构件的结构会对基础产生拉力，而采用人字形的斜钢柱时，斜钢柱会对基础产生压力，在相同的地质条件下，基础的受压性能比受拉性能好，所以采用斜钢柱的柔性支架比采用斜拉索的柔性支架对基础的要求更低。
36.在地质条件不良的情况下，采用人字形斜钢柱的柔性支架对地质的要求最低，下部基础结构容易设计，结构受力最为合理，整体结构较为经济。
37.实施例2：
38.参照图3和图4，本发明实施例提供一种光伏柔性支架的端柱结构。该端柱结构包括端柱本体1以及设置在端柱本体1下部的多个斜钢柱5。
39.具体地，参照图3和图4，本实施例中斜钢柱5的数量为三个。三个斜钢柱5沿圆周均匀设置在端柱本体1的下端。斜钢柱5与基础8之间的夹角为40
°‑
50
°
，优选为45
°
。该结构能够解决端柱基础桩深的问题。其他结构同实施例1。
40.本实施例中，采用三个斜钢柱5可以更好地分担张拉预应力钢索2所产生的水平力，且受拉斜钢柱5的竖向分力更小，并且该结构相比于实施例1中的结构更加稳固，对基础的要求更低，受力更加合理。
41.实施例3：
42.参照图5，本发明实施例提供一种光伏柔性支架。该光伏柔性支架包括实施例1中的端柱结构，以及预应力钢索2。端柱结构在实施例1中已经详细描述，此处不再赘述。该端柱结构在光伏柔性支架中布置在每排光伏柔性支架的两端，每端一般设置为两个，可以依照安装时的具体要求调整端柱结构的高度，以达到光伏组件所要求的倾斜角度。预应力钢索2的两端分别通过锚具3与端柱结构固定连接，预应力钢索2上用于安装光伏组件。锚具3设置在端柱本体1的外侧，端柱本体1的内侧还设置用于进一步固定预应力钢索2的预应力螺母4，且预应力螺母4可以固定在端柱本体1上。预应力钢索2穿过预应力螺母4及端柱本体1上的通孔，通过锚具3固定。
43.具体地，参照图6，锚具3包括锚杯31、保护套环32和螺纹夹环33。锚杯31的一端与保护套环32通过螺纹连接，螺纹夹环33设置在锚杯31与保护套环32连接处，且螺纹夹环33套设在预应力钢索2的一端。通过拧紧保护套环32，以使螺纹夹环33夹紧预应力钢索2。螺纹夹环33可以更好地将预应力钢索2固定。采用上述结构，方便预应力钢索2的安装及拆卸。
44.实施例4：
45.参照图7和图8，本发明实施例提供一种光伏柔性支架。该光伏柔性支架包括实施例2中的端柱结构，以及预应力钢索2。端柱结构在实施例2中已经详细描述，此处不再赘述。其他结构同实施例3。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
49.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。