一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构的制作方法

本技术涉及光伏支架，具体为一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构。

背景技术：

1、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，其主要以太阳能为能量来源，太阳能以其资源量最丰富分布广泛清洁成为最有发展潜力的可再生能源之一。进入21世纪以来，世界太阳能光伏发电产业发展迅速，市场应用规模不断扩大，在后续能源的发展中的作用越来越重要。开发利用太阳能光伏技术是我国实行资源节约型社会节能减排、可持续发展和改善生存环境等的重要举措之一。

2、光伏板作为光伏发电系统中最主要的部件，其设置安装方式和安装质量直接影响光伏发电效率。光伏板一般通过光伏支架设置在开阔的室外环境中，但由于自重因素影响以及室外地形、雪载荷和风载荷的附加影响，导致跨度较大的光伏支架产生易发生扰度形变，影响对光伏板的承载力和稳定性，而采用小跨度的光伏支架则产生较高的安装成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对上述背景技术中存在的问题，提供一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，通过施加预应力的加强结构对用于安装光伏板的平台支架进行支撑，以抵抗平台支架因自重、雪载荷或风载荷发生的扰度形变，维持平台支架零扰度。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，包括用于安装光伏板的平台支架、用于支撑所述平台支架的支撑支架和预应力加强桁架，所述支撑支架包括端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ，所述平台支架横跨设置在端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ上，所述预应力加强桁架两端分别连接至端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ的顶部，预应力加强桁架设置连接在平台支架下方以对平台支架提供加强支撑作用，维持所述平台支架保持水平。

4、优选地，预应力加强桁架包括有上弦弧形梁和若干个施加了预应力的索杆，上弦弧形梁的两端分别固定连接至端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ的顶部，若干个索杆排列设置在平台支架和上弦弧形梁之间，索杆两端分别固定连接平台支架和上弦弧形梁。

5、优选地，每个索杆与上弦弧形梁的连接点依次等距分布，任一索杆的轴线延长线均经过上弦弧形梁所形成的圆弧的圆心。

6、优选地，预应力加强桁架还包括作用于平台支架以对抗重力形变的加强结构，加强结构包括弧形加强梁，弧形加强梁为下弦型的弧形梁，弧形加强梁的两端均连接至上弦弧形梁上侧，弧形加强梁的中部弓起部位固定连接或抵接在平台支架下侧。

7、优选地，弧形加强梁包括主加强梁和偶数个的副加强梁，主加强梁横跨设置在上弦弧形梁中部，副加强梁对称设置在主加强梁两侧，且副加强梁与主加强梁部分交叉设置。

8、优选地，主加强梁与平台支架之间排列设置多个预应力拉索ⅰ，所述副加强梁与平台支架之间排列设置多个预应力拉索ⅱ，预应力拉索ⅰ两端分别固定连接主加强梁与平台支架，且预应力拉索ⅰ的轴心延长线垂直于主加强梁在与预应力拉索ⅰ连接处的切线；预应力拉索ⅱ两端分别固定连接副加强梁与平台支架，且预应力拉索ⅱ的轴心延长线垂直于副加强梁在与预应力拉索ⅰ连接处的切线。

9、优选地，端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ分别朝向相反的方向倾斜设置，端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ所在的延长线形成v型结构，端侧支架ⅰ和端侧支架ⅱ均配备有拉线和地锚。

10、与现有技术相比，采用了上述技术方案的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，具有如下有益效果：

11、通过施加了预应力的桁架结构对平台支架进行连接和支撑，使得平台支架所受的重力和其他外力分散到预应力加强桁架上，以抵抗平台支架发生形变，维持平台支架的零扰度；过上弦弧形梁圆心的多个索杆，能够将平台支架的受力更均匀地分散传递至上弦弧形梁上，配合上弦弧形梁的上弦弧形结构，有利于抵抗大跨度的平台支架中部下沉，有利于保持平台支架的重力形变。

12、弧形加强梁弓起处抵住平台支架下侧，且弧形加强梁两端连接上弦弧形梁上侧，平台支架所受的力传递至弧形加强梁最终传递至上弦弧形梁上侧，且弧形加强梁上的主要分力在自身切线方向，有利于维持弧形加强梁不发生形变，从而抵抗平台支架的形变趋势；在优选方案中，弧形加强梁通过密集排列的拉索连接平台支架，拉索施加了预应力，使得平台支架产生相对于弧形加强梁顶部向外扩展的趋势，进一步对抗平台支架重力形变，维持平台支架的零扰度。

技术特征：

1.一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：包括用于安装光伏板的平台支架(1)、用于支撑所述平台支架(1)的支撑支架和预应力加强桁架(6)，所述支撑支架包括端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)，所述平台支架(1)横跨设置在端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)上，所述预应力加强桁架(6)两端分别连接至端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)的顶部，预应力加强桁架(6)设置连接在平台支架(1)下方以对平台支架(1)提供加强支撑作用，维持所述平台支架(1)保持水平。

2.根据权利要求1所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：所述预应力加强桁架(6)包括有上弦弧形梁(60)和若干个施加了预应力的索杆(61)，上弦弧形梁(60)的两端分别固定连接至端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)的顶部，若干个索杆(61)排列设置在平台支架(1)和上弦弧形梁(60)之间，索杆(61)两端分别固定连接平台支架(1)和上弦弧形梁(60)。

3.根据权利要求2所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：每个索杆(61)与上弦弧形梁(60)的连接点依次等距分布，任一索杆(61)的轴线延长线均经过上弦弧形梁(60)所形成的圆弧的圆心。

4.根据权利要求1所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：所述预应力加强桁架(6)还包括作用于平台支架(1)以对抗重力形变的加强结构，加强结构包括弧形加强梁，弧形加强梁为下弦型的弧形梁，弧形加强梁的两端均连接至上弦弧形梁(60)上侧，弧形加强梁的中部弓起部位固定连接或抵接在平台支架(1)下侧。

5.根据权利要求4所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：所述弧形加强梁包括主加强梁(62)和偶数个的副加强梁(63)，主加强梁(62)横跨设置在上弦弧形梁(60)中部，副加强梁(63)对称设置在主加强梁(62)两侧，且副加强梁(63)与主加强梁(62)部分交叉设置。

6.根据权利要求5所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：所述主加强梁(62)与平台支架(1)之间排列设置多个预应力拉索ⅰ(620)，所述副加强梁(63)与平台支架(1)之间排列设置多个预应力拉索ⅱ(630)，预应力拉索ⅰ(620)两端分别固定连接主加强梁(62)与平台支架(1)，且预应力拉索ⅰ(620)的轴心延长线垂直于主加强梁(62)在与预应力拉索ⅰ(620)连接处的切线；预应力拉索ⅱ(630)两端分别固定连接副加强梁(63)与平台支架(1)，且预应力拉索ⅱ(630)的轴心延长线垂直于副加强梁(63)在与预应力拉索ⅰ(620)连接处的切线。

7.根据权利要求1所述的基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，其特征在于：端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)分别朝向相反的方向倾斜设置，端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)所在的延长线形成v型结构，端侧支架ⅰ(2)和端侧支架ⅱ(3)均配备有拉线(5)和地锚。

技术总结
本技术公开了一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，通过施加预应力的加强结构对用于安装光伏板的平台支架进行支撑，以抵抗平台支架因自重、雪载荷或风载荷发生的扰度形变，维持平台支架零扰度。其技术方案要点是：一种基于预应力索桁架的零扰度大跨度光伏支架结构，包括用于安装光伏板的平台支架、用于支撑所述平台支架的支撑支架和预应力加强桁架，所述支撑支架包括端侧支架Ⅰ和端侧支架Ⅱ，所述平台支架横跨设置在端侧支架Ⅰ和端侧支架Ⅱ上，所述预应力加强桁架两端分别连接至端侧支架Ⅰ和端侧支架Ⅱ的顶部，预应力加强桁架设置连接在平台支架下方以对平台支架提供加强支撑作用，维持所述平台支架保持水平。

技术研发人员：任涛
受保护的技术使用者：江苏林航新材料科技有限公司
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/1/15