把光伏组件比作屋顶，支架便是梁。传统钢结构梁需要密集立柱，柔性支架则用高强度钢索代替大部分刚性杆件，把立柱数量减到最少。单跨越大，节省的立柱和基础越多，但索结构的刚度随之下降，风荷载成为主要控制因素。如何在大跨度与安全性之间取得平衡，首先要分清三种基本形式：单层索、双层索、张弦结构。

25米以内：单层索结构

端部支架＋承重索＋抗风稳定索（必要时）＋基础锚固。承重索在预应力作用下形成初始刚度，直接承受组件和自重荷载；横向风荷载由抗风索或稳定索分担。单索面抗弯能力低，垂度随跨度二次方增长。

适用条件

单跨≤25米

基本风压≤0.4kN/m²

场地下伏地质良好，可提供可靠锚固

经济性

用钢量最低，张拉设备简单，施工周期短；基础数量虽少，但单个锚固点反力大，需验算地基强度。

注意事项

超过25米或风压高于0.5kN/m²时，应加设立体抗风索，或直接改用双层索。

25-60米：双层索结构

上承重索＋下承重索＋横向连接系＋抗风系统＋端部与中部支架。上下索通过撑杆或吊索形成索桁架效应，整体竖向刚度显著提高；风振频率段与单层索不同，共振风险降低。

适用条件

单跨25-60米

基本风压0.4-0.6kN/m²

农光、渔光互补等需要较大板下净空的场地

经济性

钢材用量比单层索增加约30%，但可减少立柱和基础数量；张拉工序多，施工精度要求高于单层索。

设计要点

1. 上下索预应力需分别计算，张拉顺序“先下后上、对称分级”；

2. 横向连接系应有足够面外刚度，避免索面扭转；

3. 端部锚固点反力大，优先考虑桩锚或重力式锚块。

60米以上：张弦结构

上弦刚性梁（或桁架）＋下弦承重索＋刚性撑杆＋端部锚固。上弦受压、下弦受拉，撑杆将两者耦合成自平衡体系；弯矩由梁承担，拉索主要提供弹性支点，结构整体刚度最大。

适用条件

单跨60-120米、立柱设置困难（渔塘、填埋场、高速公路中央隔离带）

地基可提供较高水平反力

经济性

钢材用量再增加40%左右，且上弦梁需现场拼装或整体吊装；基础造价高，仅在“无法立柱”或“立柱代价极高”时具有综合优势。

设计要点

1. 梁高与跨度比宜控制在1/60-1/50，防止面外失稳；

2. 撑杆节点须验算冲切与局部屈曲；

3. 对温度变化和索松弛敏感，需设置可调节锚具或二次张拉装置。

三步选型流程

1. 量跨度

现场实测两端支点净距，地形起伏大时应取水平投影长度。

2. 查风压

按《建筑结构荷载规范》GB50009附图或当地气象部门数据确定基本风压。≥0.5kN/m²时优先采用双层索；≥0.6kN/m²且跨度大于60米，应通过风洞试验或数值风振分析。

3. 比造价

把“立柱+基础+钢材+安装”合并测算：

单层索：省钢材，基础少但单点反力大；

双层索：钢材增30%，基础数量仍较少；

张弦结构：钢材和基础均显著增加，仅用于特殊场地。

若节省的立柱和土建费用高于钢材增量，则升级结构形式合理。

常见误区提醒

“理论极限”不等于“工程上限”

单层索在实验条件下可做到35米，但考虑阵风系数、温度效应、施工误差，工程建议控制在25米内。

风压高低要看“重现期”

50年一遇与10年一遇风压相差近20%，海边、山口、高空桥面需按规范提高基本风压后再选型。

锚固能力是前提

三种形式都依赖端部反力，若地基为回填土或垃圾填埋层，应先做抗拔试验，达不到要求时只能缩短跨度或增加锚杆数量。

简明选型结论

≤30米、风压不高、预算紧张——单层索，记得设置抗风稳定索；

30-60米、风压偏大、追求稳妥——双层索，严格控制张拉顺序与预应力；

≥60米、立柱受限、地基条件好——张弦结构，给拉索加一道刚性上弦。

先量跨度，再查风压，最后算总账，按顺序筛选，基本可以避免“跨度不够、风振过大、造价失控”三类常见坑。