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2019年11月11日今日头条新消息，据房屋安全鉴定公司技术部透露

1 屋面光伏荷载统计

　　屋面光伏荷载按其随时间变异的特点，可分为持续性与临时性，其中持续性荷载主要包括光伏组件荷载、支架、混凝土墩等。屋面光伏临时性活荷载主要包括人员荷载。按照屋面光伏不同的安装工艺分别计算持续性活荷载，并根据荷载规范将局部荷载转化为均布荷载。本文施工人员临时性活荷载，参照论文《建筑施工期活荷载统计分析及荷载效应影响面分析》【2】中对10个工程项目施工时期的人员荷载的统计数据进行分析，采用房间面积平均荷载来代替等效均布荷载。

　　本文屋面光伏各安装工艺主要参照图集10J908-5《建筑太阳能光伏安装系统设计与安装》【3】, 为了结果具有普遍通用性论文选用现在设计中常采用架空式瓦屋面光伏组件安装、嵌入式瓦屋面光伏组件安装、平屋面光伏组件安装、特殊支架光伏组件安装这四种工艺进行统计分析。

　　通过对各种不同的安装工艺进行统计，并将局部荷载转为均布荷载后，对所得数据进行K-S检验【4】确定持续性荷载与临时性荷载均满足极值I分布，确定任意时刻屋面光伏持续性活荷载均值为0.2883 kN/m2，标准差为0.1881 kN/m2；任意时刻人员荷载满足极值I分布均值为0.0402 kN/m2，标准差为0.0071 kN/m2。

　　2 荷载参数统计分析

　　（1）屋面光伏持续性活荷载统计参数分析

　　屋面光伏组件一般寿命为10~25年，本文按10年后重新安装，安装需要时间较短出现的概率约等于1，设计基准期T为50年，在设计基准期内荷载发生5次变化即r=5，已知任意时点光伏持久活荷载满足极值I分布均值为0.2883 kN/m2，标准差为0.1881 kN/m2, 根据平稳二项随机过程模型【5】确定设计基准期内荷载*大值的概率分布。

　　;

　　;

　　均值 ?LiT=0.4397+0.5772αT=0.5244kN/m2；

　　标准差 ?LiT=0.1881kN/m2；

　　变异系数?LiT=0.3587

　　（2）临时性活荷载统计参数分析

　　统计得任意时刻人员荷载满足极值I分布均值为0.0402 kN/m2，标准差为0.0071 kN/m2。

　　;

　　均值 ?LiT=0.0459+0.5772αT=0.0491kN/m2；

　　标准差 ?LiT=0.0071kN/m2；

　　变异系数?LiT=0.1446

　　由前面统计分析结果和Turkstra组合规则【6】，将屋面光伏持续性活荷载与临时性活荷载组合，可得出在设计基准期内光伏屋面活荷载的统计参数为：

　　=0.5646kN/m2;

　　=0.1882 kN/m2;

　　0.3333

　　利用matlab软件确定设计基准期屋面光伏活荷载*大值概率分布的0.05分位点对应的荷载值为屋面光伏活荷载的标准值其值为0.7711kN/m2。

　　3分项系数确定

　　（1）在各项标准值确定的前提下，要选取一组分项系数，使按极限状态设计表达式设计的各种构件多具有的可靠指标，与规定的可靠指标之间的误差要*小。具体要考虑一下几个方面：

　　①确定荷载及抗力的各参数，屋面光伏活荷载各参数通过上述计算已经确定，结构构件抗力各参数可以参考结构构件抗力统计参数表。

　　②考虑荷载组合情况和确定可变荷载与永久荷载的比值范围。论文分两种情况进行分析，第一种为屋面光伏活荷载+恒载单独组合，第二种为综合考虑四种荷载组合（恒载+屋面光伏活荷载、恒载+办公楼楼面活荷载、恒载+住宅楼楼面活荷载、恒载+风荷载），活荷载的各参数见表1。通常情况下由综合考虑所得的分项系数为*后确定的分项系数值，但当考虑单独组合情况所得系数远大于综合考虑各种可能出现的组合所得分项系数，这时就需要在综合考虑各组合情况所得分项系数前乘以相应的扩大系数以满足可靠性要求【7】。所以本文对这两种情况都做了分析。

　　③选择有代表性的构件，规定可靠指标。屋面光伏常安装于钢结构、薄钢、钢筋混凝土结构上，所以本文选择了相关的9种代表性构件，按规范要求结构安全等级，对应不同的可靠指标?T详见表2。

　　表1各种荷载的统计参数

　　表2 各结构构件对应可靠指标

　　（2）恒载与屋面光伏活荷载单独组合时，抗力差值I的确定

　　抗力差值*小的一组荷载分项系数为*优分项系数，表达式如下：

　　恒载+屋面光伏活荷载组合，I值计算结果 如表3所示。

　　表3 恒载与屋面光伏活荷载组合时，I值

　　恒载与屋面光伏活荷载组合情况下，单独考虑所得的荷载分项系数?G=1.1，?Q=1.4低于荷载规范所得的荷载分项系数，因而按荷载规范取用?G=1.2，?Q=1.4，进行计算时能保证结构达到目标可靠指标。

　　（3）综合考虑四种荷载效应组合时，抗力差值I的确定

　　综合考虑四种荷载效应组合，I值计算结果 如表4所示。

　　表4 综合考虑四种荷载效应组合后I值

　　综合考虑恒载+屋面光伏活荷载组合、恒载+办公楼楼面活荷载、恒载+住宅楼楼面活荷载和恒载+风荷载情况下，所得的荷载分项系数?G=1.1，?Q=1.1。

　　4结论

　　由于对屋面结构进行设计时，规范中屋面活荷载中已经包括了施工人员临时性活荷载，在设计时应扣除光伏屋面施工人员临时性活荷载，利用matlab软件确定设计基准期屋面光伏活荷载*大值概率分布的0.05分位点对应的荷载值为屋面光伏活荷载的标准值其值为0.5396kN/m2，为方便计算直接取为0.54kN/m2。即不上人的光伏屋面活荷载取其1.04kN/m2，上人的光伏屋面活荷载为2.54kN/m2。

　　恒载与屋面光伏活荷载单独组合情况下及恒载与4种活荷载综合考虑情况下所得的分项系数均小于与规范中规定的荷载分项系数（?G=1.2，?Q=1.4），即按该分项系数进行设计能满足可靠性要求。 

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