1.本实用新型涉及柱脚技术领域，尤其涉及一种可自复位的万向柱脚。
背景技术：2.传统钢筋混凝土框架结构通常将柱脚与基础现浇于一体形成刚性连接，遭遇水平地震作用时，结构本身产生变形，并在柱脚区域产生裂缝，水平地震作用较大时，结构整体将处于不稳定状态，易发生整体倾倒，将会造成巨大的经济损失和人员伤亡。
3.通常在混凝土框架结构的柱脚区域加密箍筋、局部采用钢管约束、纤维增强复合材料(frp)约束、或使用超高性能混凝土(uhpc)均可有效提高柱脚抗力和变形能力，提升混凝土框架结构抗震性能。然而，通过以上构造措施或加固措施，甚至在局部使用高性能材料都是以增强柱脚抗力为主来避免混凝土框架结构发生柱脚破坏机制，并没有从根本上改变混凝土框架柱柱脚受荷机制，对结构抗震性能提升有限；且现有柱脚摆动方向受限，柱脚受水平方向的力易导致的失稳情况，从而无法保证建筑的安全稳定性。
技术实现要素：4.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种耗能能力强、承载力提升及有效降低结构残余变形的可自复位的万向柱脚。
5.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种可自复位的万向柱脚，包括有：
6.底座，所述底座上设有凹槽；
7.柱体，所述柱体的一端活动地设置在所述凹槽中，所述柱体与所述底座形成球面副结构；且所述柱体上设有连接盘；
8.多个弹性连接件，绕所述柱体的周向设置，且所述弹性连接件的一端与所述连接盘相连，所述弹性连接件的另一端与所述底座相连。
9.进一步地，所述柱体的一端设有球头，所述凹槽呈半球形设置，所述球头始终保持在所述凹槽中。
10.进一步地，所述球头的半径小于所述凹槽的半径。
11.进一步地，所述连接盘设置在所述柱体的中部，所述弹性连接件设置有四个，四个所述弹性连接件分别两两对称的设置在所述连接盘上。
12.进一步地，所述弹性连接件包括连接柱和套设在所述连接柱上的多个碟簧，所述连接柱穿设在所述连接盘上，且所述碟簧设置在所述连接盘的两侧，所述连接柱的一端通过第一螺母连接在所述底座上。
13.进一步地，还包括压板和第二螺母，所述连接柱远离所述底座的一端为螺杆，所述压板压设在所述碟簧上，且所述第二螺母与所述螺杆螺纹连接，所述螺母抵靠在所述压板上。
14.进一步地，所述柱体远离所述底座的一端为墙体连接端，所述墙体连接端的高度
大于所述螺杆的高度。
15.进一步地，所述凹槽设置在所述底座的中心处。
16.进一步地，还包括基础，所述底座及所述连接柱的一端预埋于所述基础中。
17.进一步地，所述底座的顶面与所述基础的顶面处于同一平面上。
18.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
19.本实用新型中，
20.本实用新型的优点在于，该柱脚通过在底座上设置半球形凹槽，柱体一端的球头活动地设置在凹槽中，使柱体与底座形成球面副结构，在地震水平力作用下，柱体连同连接盘一起摇晃，但球头始终保持在半球形凹槽中；同时，底座与柱体上的连接盘之间通过弹性连接件连接，使柱体可相对底座任意角度摆动，该弹性连接件设置有四个，分别设置在柱体的四侧，由于碟簧具有自复位功能，在消耗柱体传递的水平力后带动整体回复到原来的位置，较大地克服水平方向的力导致的失稳情况，从而大大地保证建筑的安全稳定性；并且碟簧装置的自复位效果较好，有效降低了结构的残余变形。
附图说明
21.图1为本实用新型可自复位的万向柱脚的整体结构示意图；
22.图2为图1中去除基础后的结构示意图；
23.图3为图2的俯视图(去除了底座)；
24.图4为柱体及连接盘的结构示意图；
25.图5为弹性连接件的结构示意图；
26.图6为底座的结构示意图。
27.图中：
28.1、底座；10、凹槽；2、柱体；20、球头；21、墙体连接端；3、连接盘；4、弹性连接件；40、连接柱；41、碟簧；5、第一螺母；6、压板；7、第二螺母；8、基础。
具体实施方式
29.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
30.如图1-图6所示，一种可自复位的万向柱脚，包括有：底座1，所述底座1上设有凹槽10；柱体2，所述柱体2的一端活动地设置在所述凹槽10中，所述柱体2与所述底座1形成球面副结构；且所述柱体2上设有连接盘3；多个弹性连接件4，绕所述柱体2的周向设置，且所述弹性连接件4的一端与所述连接盘3相连，所述弹性连接件4的另一端与所述底座1相连。
31.具体地，所述柱体2的一端设有球头20，所述凹槽10呈半球形设置，所述球头20始终保持在所述凹槽10中。该柱脚应用于建筑物中，并通过钢框架的形式加固在建筑外；在地震水平力作用下，柱体2会连同连接盘3进行摇晃，不仅会带动柱体2下面的球头20在凹槽10里摇晃消耗水平力，同时会带动连接盘3上的多个弹性连接件4摇摆，且由于弹性连接件4具有自复位功能，在消耗柱体2传递的水平力后带动整体回复到原来的位置，实现柱体2相对底座1可任意角度摆动，且具有自复位能力。
32.优选地，所述球头20的半径小于所述凹槽10的半径；实际使用过程中，该球头20底
部为椭圆形，较大半径的凹槽10便于柱体2通过摇摆消耗水平力克服水平力造成的失稳情况，保证球头20可在凹槽10中摆动。
33.如图2和图3所示，所述连接盘3设置在所述柱体2的中部，所述弹性连接件4设置有四个，四个所述弹性连接件4分别两两对称的设置在所述连接盘3上。实际使用时，柱体2的上端呈方形设置，连接盘3焊接在柱体2的中部，弹性连接件4位于柱体2的四侧，以在柱体2各方向摆动时提供回复力。
34.其中，所述弹性连接件4包括连接柱40和套设在所述连接柱40上的多个碟簧41，所述连接柱40穿设在所述连接盘3上，且所述碟簧41设置在所述连接盘3的两侧，所述连接柱40的一端通过第一螺母5连接在所述底座1上；该柱脚还包括压板6和第二螺母7，所述连接柱40远离所述底座1的一端为螺杆，所述压板6压设在所述碟簧41上，且所述第二螺母7与所述螺杆螺纹连接，所述螺母抵靠在所述压板6上。具体地，连接柱40依次穿设在连接盘3和底座1上，第二螺母7以及压板6防止碟簧41上下随意移动，但又能在地震水平力作用下允许碟簧41具有较小的竖直方向的位移；第一螺母5便使连接柱40与底座1固定，增强装置的稳定性。
35.优选地，所述柱体2远离所述底座1的一端为墙体连接端21，所述墙体连接端21的高度大于所述螺杆的高度。实际使用时，该墙体连接端21通过刚性连接件固定在建筑支撑柱上，且位于建筑物的外侧，美观且耐腐性好，适宜长期用于户外。此外，凹槽10设置在底座1的中心处，建筑支撑柱设置在底座1的边缘。
36.本实施例中，该柱脚还包括基础8，所述底座1及所述连接柱40的一端预埋于所述基础8中；且所述底座1的顶面与所述基础8的顶面处于同一平面上。以增强装置的稳定性，防止失稳，且保证凹槽10突出于基础8外与柱体2连接。
37.本方案中，该柱脚相较于传统结构，设置新型可更换弹性连接件4剪力墙结构的耗能能力、承载力及延性均有显著提升，且除可更换构件发生破坏外，较大地克服水平方向的力导致的失稳情况，从而大大地保证建筑的安全稳定性。并且碟簧41的自复位效果较好，有效降低了结构的残余变形。
38.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础8，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认
为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
技术特征：1.一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，包括有：底座，所述底座上设有凹槽；柱体，所述柱体的一端活动地设置在所述凹槽中，所述柱体与所述底座形成球面副结构；且所述柱体上设有连接盘；多个弹性连接件，绕所述柱体的周向设置，且所述弹性连接件的一端与所述连接盘相连，所述弹性连接件的另一端与所述底座相连。2.根据权利要求1所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述柱体的一端设有球头，所述凹槽呈半球形设置，所述球头始终保持在所述凹槽中。3.根据权利要求2所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述球头的半径小于所述凹槽的半径。4.根据权利要求1所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述连接盘设置在所述柱体的中部，所述弹性连接件设置有四个，四个所述弹性连接件分别两两对称的设置在所述连接盘上。5.根据权利要求1所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述弹性连接件包括连接柱和套设在所述连接柱上的多个碟簧，所述连接柱穿设在所述连接盘上，且所述碟簧设置在所述连接盘的两侧，所述连接柱的一端通过第一螺母连接在所述底座上。6.根据权利要求5所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，还包括压板和第二螺母，所述连接柱远离所述底座的一端为螺杆，所述压板压设在所述碟簧上，且所述第二螺母与所述螺杆螺纹连接，所述螺母抵靠在所述压板上。7.根据权利要求6所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述柱体远离所述底座的一端为墙体连接端，所述墙体连接端的高度大于所述螺杆的高度。8.根据权利要求1所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述凹槽设置在所述底座的中心处。9.根据权利要求5所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，还包括基础，所述底座及所述连接柱的一端预埋于所述基础中。10.根据权利要求9所述的一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，所述底座的顶面与所述基础的顶面处于同一平面上。
技术总结本实用新型涉及柱脚技术领域，公开一种可自复位的万向柱脚，其特征在于，包括有：底座，底座上设有凹槽；柱体，柱体的一端活动地设置在凹槽中，柱体与底座形成球面副结构；且柱体上设有连接盘；多个弹性连接件，绕柱体的周向设置，且弹性连接件的一端与连接盘相连，弹性连接件的另一端与底座相连。本实用新型的优点在于，该柱脚通过在底座上设置半球形凹槽，柱体一端的球头活动地设置在凹槽中，使柱体与底座形成球面副结构，同时底座与柱体上的连接盘之间通过弹性连接件连接，柱体可相对底座任意角度摆动，且在弹性连接件的作用下复位，从而提高具有该柱脚建筑的抗震性能。提高具有该柱脚建筑的抗震性能。提高具有该柱脚建筑的抗震性能。
技术研发人员：陈跃 张烨 王春妮 胡涵凯 何启航
受保护的技术使用者：宁波工程学院
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/7/5
