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光伏支架高强冷弯C型钢檩条的受弯性能研究

太阳能 2024年第4期 49-58页

作者：吴艳姣袁焕鑫邱鑫张东明陈守祥中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司武汉430071 武汉大学土木建筑工程学院武汉430072

为研究光伏支架中高强冷弯C型钢檩条的受弯性能,对5种布置方式下的LQ550高强冷弯C型钢檩条(下文简称为“C型钢檩条”)开展了跨间6个加载点集中加载试验。建立C型钢檩条有限元模型,并通过试验得到的C型钢檩条受弯性能验证模型的准确性,... 详细信息

为研究光伏支架中高强冷弯C型钢檩条的受弯性能,对5种布置方式下的LQ550高强冷弯C型钢檩条(下文简称为“C型钢檩条”)开展了跨间6个加载点集中加载试验。建立C型钢檩条有限元模型,并通过试验得到的C型钢檩条受弯性能验证模型的准确性,并依此模型探究檩条相对长细比对其受弯稳定承载力的影响规律。参照GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的规定,分析了撑杆约束对檩条受弯稳定承载力的有利作用。结合实际项目,对采用C型钢撑杆的光伏支架开展现场加载试验。研究结果表明:1)檩条的抗弯刚度和受弯稳定承载力通过在跨间设置撑杆约束后明显提高,且设置C型钢撑杆约束的提高效果强于圆管撑杆。2)C型钢撑杆可视为理想侧向支承,檩条平面外计算长度系数可以根据C型钢撑杆的设置情况取值。3)现场加载试验证明C型钢撑杆对檩条扭转具有良好的约束效果,充分验证了采用C型钢撑杆体系的新型光伏支架结构的适用性。

关键词：光伏支架高强冷弯C型钢檩条受弯性能试验研究

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一种光伏跟踪支架檩条强度分析方法

电机技术 2024年第2期 16-20页

作者：邹创秦小伟刘刚上海电气电站设备有限公司发电机厂 200240

针对某光伏电站跟踪支架檩条损坏案例,提出一种强度分析方法。首先,根据光伏跟踪支架的结构特点,分析风荷载的结构传力机理。其次,根据风洞试验数据,计算不均匀风荷载的大小,并采用有限元分析方法,对跟踪支架的檩条进行强度分析,其损坏... 详细信息

针对某光伏电站跟踪支架檩条损坏案例,提出一种强度分析方法。首先,根据光伏跟踪支架的结构特点,分析风荷载的结构传力机理。其次,根据风洞试验数据,计算不均匀风荷载的大小,并采用有限元分析方法,对跟踪支架的檩条进行强度分析,其损坏位置与实际情况相符。最后,提出改进结构,以减小檩条所受应力。文章提出的分析方法,能更为真实地反映实际情况,预告失效风险,为光伏跟踪支架檩条的强度分析提供更为准确的评估方法。

关键词：光伏跟踪支架檩条风荷载强度

简支Z型檩条在风吸力作用下应力分布及极限状态研究

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土木工程学报 2018年第4期51卷 55-61页

作者：白凡杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学北京市结构风工程与城市风环境重点实验室北京100044

轻钢工业厂房中,Z型檩条在其截面的非对称平面内承受风荷载,上翼缘受压型钢板连续约束作用而下翼缘自由,应力分布比较复杂,存在局部或整体稳定问题,是围护结构抗风设计的主要控制因素。基于薄壁杆件结构力学以及经典梁理论,分析了简支Z... 详细信息

轻钢工业厂房中,Z型檩条在其截面的非对称平面内承受风荷载,上翼缘受压型钢板连续约束作用而下翼缘自由,应力分布比较复杂,存在局部或整体稳定问题,是围护结构抗风设计的主要控制因素。基于薄壁杆件结构力学以及经典梁理论,分析了简支Z型檩条在风吸力作用时考虑压型钢板对檩条约束作用的应力分布,并依据相关试验资料,验证了分析方法的正确性。然后,针对檩条横截面应力分布、侧向位移及极限状态等力学性能进行定性参数分析。研究表明,该方法可以精确计算檩条横截面应力分布,压型钢板对檩条的扭转及侧翼约束作用分别影响檩条上、下翼缘的峰值应力,使得构件局部屈曲应力增大,而畸变屈曲应力降低,从而改变檩条局部失稳模式,使得檩条由局部屈曲失稳转变为畸变屈曲失稳。

关键词：檩条风吸力应力极限状态损伤评估

风吸力作用下仅考虑扭转约束的Z形和C形檩条弹性弯扭屈曲

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第1期47卷 118-127页

作者：刘逸祥童根树张磊浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

采用开口薄壁构件理论,在忽略屋面板对檩条侧向约束的条件下,根据上翼缘受扭转约束简支檩条的线性总势能方程,应用变分法推导无支撑Z形和C形檩条在风吸力作用下的扭转角及位移表达式。考虑屈曲前应力在檩条弯扭屈曲变形过程中产生的非... 详细信息

采用开口薄壁构件理论,在忽略屋面板对檩条侧向约束的条件下,根据上翼缘受扭转约束简支檩条的线性总势能方程,应用变分法推导无支撑Z形和C形檩条在风吸力作用下的扭转角及位移表达式。考虑屈曲前应力在檩条弯扭屈曲变形过程中产生的非线性应变能,根据其弯扭总势能方程,采用势能驻值原理推导无支撑Z形和C形檩条的临界弯矩表达式。扭转角、位移和临界弯矩表达式与采用ANSYS板壳单元建模的计算结果对比,吻合较好,表明理论公式精度较高,可用于工程设计。

关键词：檩条线性分析弯扭屈曲临界弯矩冷弯型钢

厦门太古飞机库檩条在风吸力作用下稳定承载力的试验研究

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建筑结构学报 2005年第1期26卷 25-32页

作者：舒兴平曾常阳蔡克丁芸孙张再华湖南大学土木工程学院钢结构研究所湖南长沙410082 来实建筑系统(广州)有限公司广东广州510760 中国航空工业规划设计研究院北京100088

本文介绍了Z型檩条在模拟风吸力作用下稳定承载力分析的蒙皮支撑足尺模型试验研究,采用三种规范公式计算了其承载力,并与试验结果进行了比较,指出门式钢架规程、冷弯薄壁型钢规范及澳大利亚规范安全度均较高,博思格来实公司的镀锌钢檩... 详细信息

本文介绍了Z型檩条在模拟风吸力作用下稳定承载力分析的蒙皮支撑足尺模型试验研究,采用三种规范公式计算了其承载力,并与试验结果进行了比较,指出门式钢架规程、冷弯薄壁型钢规范及澳大利亚规范安全度均较高,博思格来实公司的镀锌钢檩条设计手册表值离试验值较接近,可靠度符合规范要求,具有良好的经济效益。在试验分析的基础上,指出撑杆与檩条的连接对于檩条承载力的发挥作用显著,对实际工程的设计施工提出了建议。

关键词：檩条稳定承载力风吸力冷弯薄壁型钢飞机库门式钢架支撑足尺模型试验设计手册蒙皮

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设有单根拉条滑动座连接檩条的稳定性分析

工程力学 2018年第7期35卷 47-54页

作者：唐亚军童根树张磊浙江大学建筑工程学院杭州310058

采用精确解析解方法研究了跨中设有拉条、与屋面板采用滑动座连接的檩条承受纯弯矩时的弯扭屈曲,檩条两端简支,屋面板对檩条提供均布弹性扭转约束,拉条提供侧向弹性支撑。求解得到了解析解,给出了檩条由对称屈曲转变为非对称屈曲对应的... 详细信息

采用精确解析解方法研究了跨中设有拉条、与屋面板采用滑动座连接的檩条承受纯弯矩时的弯扭屈曲,檩条两端简支,屋面板对檩条提供均布弹性扭转约束,拉条提供侧向弹性支撑。求解得到了解析解,给出了檩条由对称屈曲转变为非对称屈曲对应的拉条门槛刚度的表达式,并讨论了檩条截面、跨度、扭转约束刚度大小、拉条刚度大小及拉条作用点高度等因素对门槛刚度和临界弯矩的影响。经过全范围算例计算,给出了临界弯矩简化表达式。研究发现,无论均布扭转约束多大,无拉条时檩条总是以一个正弦半波屈曲,从而呈现出与均布弹性地基上压杆的屈曲不一样的性质。

关键词：稳定薄壁构件檩条拉条扭转约束门槛刚度

立缝支架屋面体系对Z型檩条扭转约束的试验研究和有限元分析

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建筑结构学报 2014年第11期35卷 116-124页

作者：刘逸祥童根树杜慧琳张磊浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

改变屋面板厚度、檩条厚度、檩条腹板高度、立缝支架形式,对28组压型钢板屋面檩条体系进行足尺试验,研究体系总扭转刚度和影响总扭转刚度的因素。采用ANSYS有限元分析软件建模,分析屋面板、立缝支架和檩条三者的扭转刚度,分析结果与试... 详细信息

改变屋面板厚度、檩条厚度、檩条腹板高度、立缝支架形式,对28组压型钢板屋面檩条体系进行足尺试验,研究体系总扭转刚度和影响总扭转刚度的因素。采用ANSYS有限元分析软件建模,分析屋面板、立缝支架和檩条三者的扭转刚度,分析结果与试验结果吻合较好。提出屋面板、立缝支架和檩条的扭转刚度的计算式。将试验结果和有限元分析结果进行对比,得到体系总扭转刚度由屋面板、支架和檩条三者的扭转刚度串联而成。试验和有限元分析结果均表明,影响总扭转刚度最主要的因素是檩条厚度。

关键词：压型钢板檩条屋面板立缝支架静力试验有限元分析扭转刚度

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冷弯型钢檩条的有效截面

建筑结构学报 2003年第6期24卷 63-66页

作者：陈绍蕃苏明周西安建筑科技大学陕西西安710055

冷弯型钢檩条按(GB50018—2002)计算,截面大多达不到完全有效,需对其作屈曲后的强度计算。而翼缘非全部有效的卷边槽钢、Z形钢毫无对称性,使应力分析计算十分复杂。本文针对承受重力荷载檩条的特点,论证畸变屈曲对设计不起控制作用,从... 详细信息

冷弯型钢檩条按(GB50018—2002)计算,截面大多达不到完全有效,需对其作屈曲后的强度计算。而翼缘非全部有效的卷边槽钢、Z形钢毫无对称性,使应力分析计算十分复杂。本文针对承受重力荷载檩条的特点,论证畸变屈曲对设计不起控制作用,从而得出翼缘和腹板全部有效比较宽松的条件,现有卷边槽钢和Z形钢规格大部分全部有效。提出的公式既可简化计算,又可节省钢材。

关键词：檩条冷弯型钢有效截面畸变屈曲局部屈曲

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光伏支架系统中檩条的优化设计分析

太阳能 2023年第11期 88-94页

作者：王万军李红有迟洪明李爱武龙源(北京)太阳能技术有限公司北京100034 龙源(北京)风电工程设计咨询有限公司北京100034

以光伏支架系统中的檩条为研究对象,根据其受力特征及连接方式,采用连续檩条计算模型,通过理论计算并结合光伏支架结构三维设计软件进行数值模拟,对光伏支架系统中的连续檩条进行优化设计分析,并对所提出优化设计方案的可行性及实用性... 详细信息

以光伏支架系统中的檩条为研究对象,根据其受力特征及连接方式,采用连续檩条计算模型,通过理论计算并结合光伏支架结构三维设计软件进行数值模拟,对光伏支架系统中的连续檩条进行优化设计分析,并对所提出优化设计方案的可行性及实用性进行了论述及验证。研究结果表明:当连续檩条首跨(或尾跨)与中间跨的跨度比约为0.82时,能够使整个光伏支架系统中连续檩条支座处的弯矩基本处于同一水平。因此在工程应用中,建议光伏支架系统(设计方案跨度不小于4000 mm)中连续檩条采用不等跨度布置方案,且连续檩条首跨(或尾跨)与中间跨的跨度比在0.80~0.85之间,能够有效减小连续檩条中的最大弯矩,并相应降低檩条的用钢量,从而可有效降低光伏发电项目的建设成本。

关键词：光伏支架系统檩条不等跨度连续梁弯矩优化设计

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