本文關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房光伏屋面一體化設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)抗震性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前國(guó)家大力提倡低碳節(jié)能和發(fā)展綠色建筑,光伏建筑一體化已成為未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。雖然光伏建筑在我國(guó)某些地區(qū)已經(jīng)建成,但大部分都只是局限于示范工程,推廣程度不高。因此展開(kāi)對(duì)于光伏建筑一體化設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)安全性的分析是十分必要的。本文以光伏建筑為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究工業(yè)廠房與光伏組件的結(jié)合形式,然后從光伏屋面出發(fā),提出一種應(yīng)用在工業(yè)廠房屋面上的光伏一體化結(jié)構(gòu),并針對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性開(kāi)展了數(shù)值模擬研究。本文的主要研究工作如下:(1)工業(yè)廠房光伏屋面一體化設(shè)計(jì)。(1)根據(jù)光伏屋面所處地域的不同,選取了4°、10°、15°和20°、25°、30°六種典型的光伏組件最佳傾角,并針對(duì)最佳傾角的不同提出了兩種不同的光伏組件布置方式;(2)對(duì)支撐光伏組件的光伏支架結(jié)構(gòu)的布置位置及方式、截面尺寸、連接形式等進(jìn)行了設(shè)計(jì),并以2L70mm x 4mm支架梁、60mm x 60mm x 4mm支架柱、1600mm支架柱柱高、120kg/m2光伏組件自重及300安裝傾角時(shí)的工況為例,詳細(xì)分析了光伏支架結(jié)構(gòu)上的荷載和荷載效應(yīng)組合,以及支架梁、支架柱的靜力受力計(jì)算;(3)針對(duì)屋面光伏組件清潔困難這一問(wèn)題,提出了光伏組件清潔系統(tǒng),主要包括清洗裝置和排水裝置,對(duì)其運(yùn)行基本原理、布置位置及數(shù)量等進(jìn)行了說(shuō)明;(4)為了提高屋面上人的安全系數(shù),設(shè)計(jì)了屋面檢修與維護(hù)通道,其橫向布置在光伏支架上,且位于每排光伏組件的下端15~30cm。(2)工業(yè)廠房光伏屋面一體化結(jié)構(gòu)抗震性能分析。采用SAP2000軟件分別建立了一般屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)、光伏屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)的有限元模型,對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行時(shí)程響應(yīng)分析,結(jié)果表明:(1)屋面安裝光伏組件及支架結(jié)構(gòu)后,光伏屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)底層剛架柱頂?shù)奈灰戚^一般屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)有20%以上的增幅;(2)8度多遇及罕遇地震作用下光伏屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)底層剛架柱頂位移分別為4.06mm、23.20mm,頂層柱頂位移分別為4.13mm、23.62mm均處于基本完好狀態(tài),滿足抗震性能的要求;(3)光伏組件質(zhì)量、支架柱柱高是影響光伏屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的重要因素,當(dāng)光伏組件傾角低于30°且采用本文提出的布置方式時(shí),光伏組件傾角對(duì)光伏屋面門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響并不顯著。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)廠房 光伏屋面一體化 光伏組件 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 抗震性能
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU352.11;TU18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究課題的提出10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 光伏屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究11-12
• 1.3.2 光伏屋面結(jié)構(gòu)承載力的研究12
• 1.3.3 光伏屋面結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的研究12-13
• 1.3.4 光伏屋面結(jié)構(gòu)抗震性能的研究13-14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 光伏建筑屋面一體化的組成及設(shè)計(jì)原則15-21
• 2.1 光伏屋面一體化概念15-16
• 2.2 光伏屋面一體化組成16-19
• 2.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)16-18
• 2.2.2 光伏支架結(jié)構(gòu)18-19
• 2.3 光伏屋面的布置方式及傾角19-20
• 2.3.1 沿屋面傾斜方向架設(shè)19
• 2.3.2 最佳傾角傾斜架設(shè)19
• 2.3.3 太陽(yáng)光實(shí)時(shí)追蹤19-20
• 2.4 光伏屋面一體化設(shè)計(jì)原則20
• 2.5 小結(jié)20-21
• 3 工業(yè)廠房光伏屋面一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-36
• 3.1 一種工業(yè)廠房光伏屋面的概念設(shè)計(jì)21-23
• 3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-27
• 3.2.1 光伏組件選型23-24
• 3.2.2 光伏組件的最佳傾角24-25
• 3.2.3 光伏組件的布置方式25
• 3.2.4 光伏系統(tǒng)發(fā)電量25-27
• 3.3 光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-33
• 3.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)27
• 3.3.2 計(jì)算假定27
• 3.3.3 支架布置27-28
• 3.3.4 支架截面選型28-29
• 3.3.5 荷載計(jì)算29-30
• 3.3.6 支架梁受力計(jì)算30-32
• 3.3.7 支架柱受力計(jì)算32-33
• 3.4 光伏組件清潔系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-34
• 3.4.1 清洗裝置設(shè)計(jì)33
• 3.4.2 排水裝置設(shè)計(jì)33-34
• 3.5 屋面檢修與維護(hù)通道設(shè)計(jì)34
• 3.6 小結(jié)34-36
• 4 工業(yè)廠房光伏屋面一體化結(jié)構(gòu)抗震性能研究36-66
• 4.1 有限元分析模型36-38
• 4.1.1 模型介紹36-37
• 4.1.2 模型基本參數(shù)37
• 4.1.3 模型建立37-38
• 4.2 模態(tài)分析38-39
• 4.3 地震響應(yīng)時(shí)程分析39-47
• 4.3.1 地震波選取39-40
• 4.3.2 位移時(shí)程反應(yīng)分析40-44
• 4.3.3 加速度時(shí)程反應(yīng)分析44-47
• 4.4 抗震性能影響因素分析47-64
• 4.4.1 光伏組件傾角47-52
• 4.4.2 光伏組件質(zhì)量52-58
• 4.4.3 支架柱柱高58-64
• 4.5 小結(jié)64-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 1 結(jié)論66-67
• 2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果72

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1 李_晨，

本文編號(hào)：305012