[发明专利]一种柔性防护系统多向弹性转动自复位柱脚节点

说明书

本发明提供一种柔性防护系统多向弹性转动自复位柱脚节点，包括：顶板；球面转动件，所述球面转动件的开口部被所述顶板覆盖并固定；底板，所述底板设置与所述球面转动件相适配的弧形凹面，所述球面转动件的下端支撑在所述底板的弧形凹面上且能够在荷载作用时在弧形凹面空间内自由转动；钢隔板，所述钢隔板呈十字形，固定在所述球面转动件内；弹簧连接件，所述弹簧连接件沿所述顶板的四周设置，所述弹簧连接件的上边缘与所述顶板连接，所述弹簧连接件的下边缘与所述底板连接，所述弹簧连接件能够通过弹性约束在荷载消失时对所述球面转动件实现变形自复位。本申请柱脚节点可根据防护需求灵活设置，具备良好的冲击变形能力与自复位能力，可广泛使用于地灾防护结构。

技术领域

本发明涉及地灾防治领域，具体涉及一种柔性防护系统多向弹性转动自复位柱脚节点。

背景技术

通常人们把山地、丘陵和比较崎岖的高原称为山区，我国山区面积占国土总面积的2/3，落石是山区三类主要的自然灾害之一，已经成为我国西部大开发和交通建设的重要制约因素，落石防护棚洞是一种广泛应用于交通线洞口防护的结构形式。柔性防护技术在防护实践中，防护系统在遇到崩裂、滑坡、泥石流等破坏性地质灾害时，往往会遭受不同程度的损坏，或部分构件损坏，其中防护网网片为系统主要承力构件，网片受力之后会拉紧钢柱，钢柱受到扭矩作用易产生扭转破坏。

本申请发明人在研究中发现：在现有的地灾防治工程中，柔性防护系统的支撑柱与地面多采用嵌固或销铰连接，以保持系统稳定。在崩塌、落石冲击作用下，嵌固连接由于不具备转动能力，容易在嵌固位置发生破坏；销铰连接由于只具有单向转动能力，柱子发生空间转动时也容易发生破坏，且转动后不具备自复位能力。

发明内容

本申请实施例提供一种柔性防护系统多向弹性转动自复位柱脚节点，目的在于使系统遭受冲击作用时，支撑柱能够灵活转动，卸除荷载后，支撑柱可以通过弹性转动自行复位，从而起到保护支撑柱及自复位的作用。

本发明提供一种柔性防护系统多向弹性转动自复位柱脚节点，包括：

顶板；

球面转动件，所述球面转动件的开口部被所述顶板覆盖并固定；

底板，所述底板设置与所述球面转动件相适配的弧形凹面，所述球面转动件的下端支撑在所述底板的弧形凹面上且能够在荷载作用时在弧形凹面空间内自由转动；

钢隔板，所述钢隔板呈十字形，固定在所述球面转动件内；

弹簧连接件，所述弹簧连接件沿所述顶板的四周设置，所述弹簧连接件的上边缘与所述顶板连接，所述弹簧连接件的下边缘与所述底板连接，所述弹簧连接件能够通过弹性约束在荷载消失时对所述球面转动件实现变形自复位。

进一步地，所述弹簧连接件为圆柱弹簧或板簧。

进一步地，所述球面转动件的形状为球冠形、半球形、椭球形。

进一步地，所述弹簧连接件为Z型钢板，所述Z型钢板是由一整块钢板弯折而成，所述Z型钢板底角角度范围为40-60度。

进一步地，所述弹簧连接件沿所述球面转动件四周均匀分布。

进一步地，所述Z型钢板的上边缘和所述顶板在对应位置留有孔洞，通过螺栓连接在一起，所述Z型板的下边缘也有开孔，通过螺栓固定在所述底板上。

进一步地，所述钢隔板为两块半圆形的钢板，一块为1/2圆，另一块由两块1/4圆焊接在1/2圆两侧。

进一步地，所述顶板与柔性防护系统的支撑柱连接，所述底板与基座相连。

进一步地，所述球面转动件的弧度为70-120度，所述球面转动件的高度为10-25cm。

进一步地，所述顶板与柔性防护系统的支撑柱连接，所述底板与基础相连。