技术周刊 | 盈建科光伏支架设计常见问题系列-2

来源：市场资讯

（来源：盈建科）

问题与答复

问题1

光伏支架设计涉及到的规范较多，若各规范要求不一致该如何处理？

答复：

光伏支架设计涉及到常用规范：

• 《光伏支架结构设计规程》NB/T 10115-2018

• 《光伏发电站设计标准》GB 50797-2012（2024年版）

• 《太阳能发电站支架基础技术规范》GB 51101-2016

• 《冷弯型钢结构技术标准》 GB 50018-2025

• 《钢结构设计标准》GB50017-2017

• 《索结构技术规程》 JGJ257-2012

• 《铝合金结构设计规范》 GB 50429-2007

• 《索结构光伏支架技术规程》 NB/T 11813-2025

• 《光伏柔性支架系统设计规程》T/CSPSTC 137-2024

• 《T/CEPPEA 5017-2023 大跨度索杆式光伏支架结构技术规定》

• 《T/CPIA 0047-2022 光伏柔性支架设计与安装技术导则》

针对部分关键设计参数，如基础设计年限、结构重要性系数、风荷载体型系数等，现行各规范虽均有涉及，但具体规定存在一定差异。现将主要规范的取值要求对比如下：

01

基础设计年限取值

各规范对于光伏支架的基础设计年限：

（1）《GB 50797-2012 光伏发电站设计规范》第10.4.1条：按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068，光伏发电站建（构）筑物的结构设计使用年限为50年，结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。

（2）《GB 51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范》第3.0.4条：支架基础设计使用年限不应小于电站设计使用年限，且不应小于25年。

《GB 51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范》第5.1.5条：发电站基础风、雪荷载取25年重现期。

（3）《NB/T 10115-2018 光伏支架结构设计规程》第3.1.4条：光伏支架结构地基基础设计使用年限应为50年，设计等级应为丙级。

《NB/T 10115-2018 光伏支架结构设计规程》第4.1.1-2条：地基基础设计时，应按50年重现期确定基本风压。

（4）《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第3.0.4条：索结构光伏支架地基基础设计工作年限应为50年，设计等级不应低于丙级。

结论建议：

根据结构的具体情况，一般支架主体设计可按照25年设计，基础可按照50年设计。

02

结构重要性系数取值

（1）《NB/T 10115-2018 光伏支架结构设计规程》第4.3.2条：在承载力验算公式中明确，结构重要性系数（γ0）可取1.0。

（2）《GB 50797-2012 光伏发电站设计标准》（2024年版）第6.8.4条：规定光伏支架的设计使用年限宜为25年，安全等级为三级，重要性系数不小于0.90；在抗震设计中，重要性系数取1.0。

（3）《GB 51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范》第3.0.3条：支架基础设计安全等级不应小于上部支架结构设计安全等级，结构重要性系数对于光伏发电站支架基础不应小于0.95，对于光热发电站支架基础不应小于1.0。

（4）《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第3.0.5条：索结构光伏支架结构安全等级不应低于三级，结构重要性系数不应小于0.95；建筑光伏一体化的光伏支架结构安全等级应与一体化建筑主体结构一致。

综合建议：

基于上述规范要求，为确保结构设计的整体安全性与一致性，建议在实际工程中统一按1.0取值。该取值既满足主体结构安全等级三级的较高要求，也能同时兼容基础设计（≥0.95）与抗震设计（=1.0）的底线规定，便于设计执行。

03

风荷载体型系数取值

关于光伏支架风荷载体型系数的选取，现行主要规范在具体数值及适用条件上存在一定差异，具体条文规定如下：

（1）《GB 50797-2012 光伏发电站设计规范》（2024年版）第6.8.7-1条：风荷载、雪荷载和温度荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中25年一遇的荷载数值取值。地面和楼顶支架风荷载的体型系数取1.3。建筑物立面安装的支架风荷载的确定应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的要求。

（2）《NB/T 10115-2018 光伏支架结构设计规程》第4.1.3条：光伏电站的光伏支架结构风荷载整体体型系数和局部体型系数宜按表4.1.3-1、表4.1.3-2的规定选用。

表4.1.3-1 风荷载整体体型系数表

表4.1.3-2 风荷载局部体型系数表

综合建议：

综合上述规范，考虑到设计工作的可操作性与安全性，提出以下取值建议：

· 按倾角分界处理：当支架倾角小于40°时：建议优先采用《光伏支架结构设计规程》（NB/T 10115-2018）表4.1.3-1中对应角度的整体体型系数。该取值能更精细地反映小倾角支架的风荷载特性。

· 当支架倾角大于等于40°时：建议直接采用《光伏发电站设计规范》（GB 50797-2012，2024年版）中的1.3进行包络设计。该取值与大倾角支架的整体体型系数最大值一致，且便于计算。

· 按结构形式区分：柔性支架由于其受力特性及风振响应较为复杂，建议统一按照《光伏支架结构设计规程》（NB/T 10115-2018）中的整体体型系数执行，以匹配规程的适用范围。

针对以上不同规范不一致情况：如果审查专家较为严格，建议从严处理，酌情对待！

问题2

支架挠度位移如何判定？

答复：

01

刚性支架挠度变形

关于光伏支架的挠度与位移控制，现行主要规范的规定基本一致，具体控制指标如下：《GB 50797-2012 光伏发电站设计规范》（2024年版）第6.8.8条：钢支架及构件的变形应符合下列规定：

1.风荷载取标准值或在地震作用下，支架的柱顶位移不应大于柱高的1/60。倾角可调式支架、柔性悬索结构的柱顶位移不应大于柱高的1/80。

2.受弯构件的挠度容许值不应超过表6.8.8的规定。

表6.8.8 受弯构件挠度容许值

《NB/T 10115-2018 光伏支架结构设计规程》3.2.2条、3.2.3条：

3.2.2在风荷载标准值作用下，光伏支架结构柱顶的水平位移容许值应满足下列规定，且应满足工艺组件安全运行位移要求。

1.单层钢支架结构的柱顶位移不应大于柱高的1/60;

2.单层铝合金支架结构的柱顶位移不应大于柱高的1/60;

3.单层混凝土支架结构的柱顶位移不应大于柱高的1/300。

3.2.3钢、铝合金结构或构件中受弯构件的挠度计算值宜符合表3.2.3的规定。

表3.2.3 受弯构件挠度容许值

综合建议：

软件设计结果计算书可以执行规范中1/60位移要求，也可以输出挠度设计值。

综上所述，两本核心规范在支架柱顶位移及受弯构件挠度的限值要求上保持高度一致。在实际设计中，直接按照上述规范条文执行即可满足结构正常使用要求。

02

柔性支架挠度变形

关于柔性光伏支架的挠度限值，当前国家或行业规范尚未给出明确规定，主要依据团体标准或能源行业标准进行控制。相关标准的具体要求汇总如下：

《T/CEPPEA 5017-2023 大跨度索杆式光伏支架结构技术规定》团体标准第4.1.7条：4.1.7张弦梁、檩条的挠度容许值可以分别取构件跨度的1/180和1/150,索桁架整体结构变形容许值可以取跨度的1/50,垂度、拱度、弯曲曲率等其他验收指标,应符合GB50017、JGJ257中允许值要求。

《T/CPIA 0047-2022 光伏柔性支架设计与安装技术导则》团体标准第4.1.7条：正常使用极限状态下预应力索结构的挠度不宜大于跨度的1/50且组件的变形应在机械荷载试验允许的弹性范围内。

《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第4.5.6条：正常使用极限状态下预应力索结构光伏支架的挠度不宜大于跨度的1/40，且组件的翘曲变形应在组件正常工作的允许范围内。

综合建议：

柔性支架的索结构挠度可按跨度（L）的1/50 ~ 1/30进行控制。具体取值可根据项目实际需求确定：

· 一般要求：当项目对组件平整度及支架变形控制无特殊要求时，建议按L/40 ~ L/30执行，以满足结构正常使用的基本要求。

· 严格控变形：若光伏组件对平整度要求较高，或项目对支架功能性、安装精度及长期服役性能有严格要求时，宜从严按L/50进行控制，以减小挠度变形对发电效率及结构耐久性的影响。

问题3

柔性支架风荷载计算时的体型系数与风振系数如何考虑？

答复：

01

体型系数取值

关于柔性支架及索杆式的风荷载体型系数取值，现行相关标准具体要求如下：

(1)《T/CEPPEA 5017-2023 大跨度索杆式光伏支架结构技术规定》第6.2.3条：对索杆支架结构进行风静力效应分析时,风载体型系数按NB/T10115取值。

(2)《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第4.3.4条：对索结构光伏支架进行风荷载静力效应分析时，风荷载体型系数应按照现行行业标准《光伏支架结构设计规程》NB/T10115的规定取值。

(3)《T/CPIA 0047-2022 光伏柔性支架设计与安装技术导则》第5.1.1.1条：由于柔性支架风场的干扰特性及风响应的特殊性，宜通过风洞试验确定也可按NB/T 10115取值。

结论：

盈建科光伏软件可以选择《光伏支架结构设计规程》自动进行体型系数计算。

综合建议：

对于柔性及索杆式光伏支架的体型系数选取，建议统一按照《光伏支架结构设计规程》（NB/T 10115-2018）第4.1.3条的规定执行。对于风环境复杂、对结构安全影响较大的重要工程，可进一步考虑通过风洞试验对取值进行验证或修正，以确保设计依据的可靠性。

02

风振系数取值

（1）《T/CEPPEA 5017-2023 大跨度索杆式光伏支架结构技术规定》第6.2.3条：索杆支架结构可采用对平均风荷载乘风振系数的方法近似考虑结构的风动力效应。

风振系数可按表1取值。

表1 风振系数取值

（2）《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第4.3.5条:

风振系数宜按下列条款选取:

1.小跨度单层索索结构光伏支架，风振系数可取1.2~1.5。

2.双层索索结构光伏支架，风振系数可取1.3~1.9。

3.大、超大跨度索结构光伏支架，风振系数宜通过数值模拟或风洞试验确定。

结论：

盈建科光伏支架软件中风振系数可以交互快捷输入。

综合建议：

对于柔性支架风振系数建议统一按照《NB/T 11813-2025 索结构光伏支架技术规程》第4.3.5条规定取值。

问题4

刚性支架墩基础按《GB 51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范》执行验算结果很难满足，如何把握？

答复：

根据《GB 51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范》第5.3.15、5.3.16、5.3.17条要求，墩基础验算包含抗倾覆验算、抗滑移验算、抗拔验算。从计算公式层面而言，理论上应每个独立墩基础均满足规范限值。但是逐墩严格满足规范限值往往较为困难。所以针对这一情况酌情处理，可以按照整体满足计算，增加构造措施。后续版本软件增加按钮考虑整体验算结果输出，方便设计师参考。

综合建议：

刚性支架墩基础设计宜采用“整体验算为主，单墩复核为辅，构造措施兜底”的原则。在逐墩验算难以满足时，可通过整体协同分析、加强结构构造来保证基础的安全性，同时参考0.8倍限值的经验指标进行单墩控制，做到安全性与经济性的平衡。

问题5

柔性支架结构在设计时，如何考虑非线性荷载工况组合？

答复：

首先柔性支架结构在设计时，非线性包含两个部分。

第一：索本身的非线性本构，因为索本身只能受拉不能受压。

对于非线性效应大的结构，一次计算是难以得到精确结果，只能采用分步逐次迭代的方法进行分析。程序采用的经典非线性分析方法:牛顿-拉弗森迭代法。

第二：工况组合的非线性考虑

索结构自动进行非线性分析

在非线性分析中，需先组合荷载，再进行内力分析，比如计算恒+活的组合效应，我们首先将恒载荷载和活载荷载组合，然后进行非线性分析。表中每组组合荷载，程序会自动增加索预张力工况，按照相应组合下的恒载考虑相应的分项系数。由于地震通用方法是振型分解反应谱法，因此程序对含地震组合的效应处理:首先单独计算地震作用效应，其次组合除地震作用外的其他荷载工况，然后非线性计算除地震效应外的组合效应，最后非线性组合计算叠加地震效应。

欢迎大家进行问题探讨交流~也感谢各位工程师提出宝贵意见！