[发明专利]一种宽腹板工字钢结构

说明书

本发明提供的一种宽腹板工字钢结构，通过在腹板上设置凸出段，提高腹板的整体受力性能，而在腹板的凸出段与上翼缘和下翼缘之间分别设置左上梁、左下梁、右上梁、右下梁，形成超静定受力体系，设置阻尼筒，实现弹性阻尼耗能，从而提高工字钢结构整体受力性能，避免工字钢的结构破坏。

技术领域：本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种宽腹板工字钢结构。

背景技术：工字钢是常见的工程结构梁体系，其通常包括上翼缘、下翼缘和腹板，其中上翼缘下翼缘一般面积较大，而腹板则一般较高，由于腹板正在受弯作用下，容易产生破坏，为了对工字钢进行加固，一般可以选择提高腹板的强度，例如设置双腹板，或者提高腹板材质的抗拉强度等等，但上述方式加固效果有限，不能有效避免工字钢的破坏，为了实现对工字钢受力体系的加固，有必要设计一种有效的加固方式，以提高其受力性能。

发明内容：本发明针对现有技术的问题，提供一种宽腹板工字钢结构。

本发明提供一种宽腹板工字钢结构，所述工字钢包括上翼缘、下翼缘和腹板，所述腹板位于上翼缘和下翼缘之间，所述腹板的上端与上翼缘固定连接，所述腹板的下端与下翼缘固定连接，所述腹板包括左上壁、左第一斜壁、左平直壁、左第二斜壁、左下壁、右上壁、右第一斜壁、右平直壁、右第二斜壁、右下壁，其中左第一斜壁、左平直壁、左第二斜壁和右第一斜壁、右平直壁、右第二斜壁形成腹板向外凸出的部分，从而形成宽腹板结构，所述左上壁与右上壁与上翼缘连接，所述左下壁和右下壁与下翼缘连接，所述左上壁、左第一斜壁、左平直壁、左第二斜壁、左下壁在腹板左侧依次连接设置，所述右上壁、右第一斜壁、右平直壁、右第二斜壁、右下壁在腹板右侧依次连接设置，在所述腹板与所述上翼缘的左侧部分设置左上梁，在所述腹板与所述下翼缘的左侧部分设置左下梁，在所述腹板与所述上翼缘的右侧部分设置右上梁，在所述腹板与所述下翼缘的右侧部分设置右下梁，所述左上梁上端与所述上翼缘的左侧部分固定连接，所述左上梁的下端与所述左上壁与左第一斜壁的连接处固定连接，所述左下梁下端与所述下翼缘的左侧部分固定连接，所述左下梁的上端与所述左下壁与左第二斜壁的连接处固定连接，所述右上梁上端与所述上翼缘的右侧部分固定连接，所述右上梁的下端与所述右上壁与右第一斜壁的连接处固定连接，所述右下梁下端与所述下翼缘的右侧部分固定连接，所述右下梁的上端与所述右下壁与右第二斜壁的连接处固定连接，在所述左上梁与左下梁之间设置左连接梁，在所述右上梁与所述右下梁之间设置右连接梁，所述左连接梁与所述左平直壁固定连接，所述右连接梁与所述右平直壁固定连接，在所述左第一斜壁与所述左上梁之间、所述左第二斜壁与所述左下梁之间、所述右第一斜壁与所述右上梁之间、所述右第二斜壁与所述右下梁之间分别设置阻尼筒，所述阻尼筒均包括外筒和内筒，所述外筒和内筒之间填充有阻尼材料，所述外筒包括外上壁、外下壁、外左壁、外右壁，所述内筒包括内上壁、内下壁、内左壁、内右壁，所述外上壁与所述内上壁平行设置，所述外下壁与所述内下壁平行设置，所述外左壁和所述内左壁平行设置，所述右外壁与所述左外壁平行设置，

在所述内上壁和内下壁之间设置有弹簧，所述阻尼筒与所述左连接梁、所述右连接梁之间分别设置连接柱。

作为优选，所述连接柱可以设置为4个，其中2个位于腹板左侧，2个位于腹板右侧，位于腹板左侧的连接柱的右端与阻尼筒的外左壁固定连接，左端与左连接梁固定连接，位于腹板右侧的连接柱的左端与阻尼筒的外右壁固定连接，右端与右连接梁固定连接。

作为优选，所述外上壁、外下壁均倾斜设置。

作为优选，所述阻尼材质可以选择为橡胶。

本发明的工作原理如下：

对于腹板的受力区域进行加固，设置宽腹板，其中在常规的等宽腹板上设置左第一斜壁、左平直壁、左第二斜壁和右第一斜壁、右平直壁、右第二斜壁，从而形成腹板向外凸出的部分，该部分凸出段形成了受力扩大段，加大了受力面积，从而提高了腹板的受力强度；