CN117107905A - 一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚 - Google Patents
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Abstract
一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，包括钢柱、多阶耗能钢板组、预应力减震螺杆、柱底钢板、基础钢板和转动阻尼装置。钢柱与柱底钢板焊接为一整体，通过螺栓与两侧的多阶耗能钢板组连接。转动阻尼装置由基础钢板的摩擦板及柱底钢板的耳板叠合而成，通过螺栓连接并施加预紧力。基础钢板四角通过预应力减震螺杆与柱底钢板连接，并设有铰支座以固定多阶耗能钢板组。本发明中的多阶耗能钢板组可为结构提供多阶刚度并实现震后快速更换，转动阻尼装置内预留孔洞和预应力减震螺杆的环形气囊减震装置可协同工作以实现竖向减震功能，可解决现有技术中存在的摇摆结构起摆后刚度下降及竖向地震作用下结构安全性无法得到保障的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构消能减震领域，具体涉及一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚。
背景技术
在传统的框架结构中，框架柱与基础固定连接的方式会导致柱端承受较大的弯矩，进而出现不可恢复的损伤。近年来，随着韧性城市概念的提出及结构抗震设计理念的转变，摇摆结构得到了广泛的关注。摇摆结构通过释放结构与基础连接的部分约束，使结构在地震作用下发生可控的转动或抬升以减轻结构的破坏，同时设置相应的耗能构件以控制结构的损伤并耗散地震能量，震后可通过预应力等方式复位，已被证实具有优越的抗震性能。
然而，摇摆结构的核心和关键部分在于摇摆柱脚的构造形式。在结构产生转动或抬升后，为了降低约束的释放对结构整体刚度的影响，通常做法是在柱脚处设置耗能构件。但在结构出现较大位移、耗能构件发生屈服后，结构刚度将出现显著的下降，甚至面临倾覆的风险，进而严重影响结构的安全性能。此外，历次震害调查表明，地震是多维的随机振动，地震动的竖向分量同样对结构有着明显的影响，竖向地震作用将导致框架柱轴力急剧变化，从而使得结构破坏模式变得复杂。在较高的地震烈度下，竖向地震作用甚至对结构破坏起到了决定性作用，如在日本阪神7.3级地震中，部分强震仪记录到的竖向加速度峰值和水平加速度峰值之比超过1.6，震中大量框架柱出现混凝土压碎、纵筋鼓曲的破坏现象。但现有抗震设计主要针对水平地震作用，竖向地震作用仅在高烈度区的大跨度或高耸结构等特殊结构设计中考虑，为其它结构在大震下的安全性埋下了巨大隐患。
因此，现有的摇摆柱脚构造形式仍然存在一些不足，为了解决起摆后耗能构件屈服使结构抗侧刚度显著下降的问题，同时减少竖向地震作用对结构造成的影响，本发明人在对上述问题进行深入研究后，提出的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚能够解决上述问题，从而有效提高摇摆柱脚的耗能能力和起摆后刚度，减少柱脚的损伤和竖向地震作用对结构产生的影响，有利于进一步推动摇摆结构的工程应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，以在一定程度上解决现有技术中存在的摇摆结构起摆后刚度下降及竖向地震作用下结构安全性无法得到保障的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，包括钢柱、多阶耗能钢板组、柱底钢板、预应力减震螺杆、基础钢板和转动阻尼装置；所述钢柱与所述柱底钢板焊接为一整体，柱端两侧设有所述圆柱体紧固件和所述外伸螺杆，柱底设有所述垫板和两个所述耳板，所述基础钢板上设置有所述铰支座及四个所述摩擦板，通过四角设置的所述预应力减震螺杆及中部的所述摩擦板与所述柱底钢板连接，所述多阶耗能钢板组由多个开孔高度不同的钢板叠合而成，穿过所述柱底钢板的预留孔洞分别与所述柱端外伸螺杆及所述基础钢板的铰支座连接，所述转动阻尼装置包括所述基础钢板上设置的四个所述摩擦板和所述柱底钢板的垫板及两个耳板，中部通过螺栓连接并施加预紧力，所述预应力减震螺杆包括所述限位块、环形气囊减震装置及预应力钢棒，穿过所述柱底钢板及基础钢板的预留孔洞进行连接。
所述多阶耗能钢板组由多个所述耗能钢板叠合而成，所述耗能钢板两侧开有中部为矩形，端部为半圆形的长条形孔洞，下端开有所述圆形孔洞,所述长条形孔洞上端距离钢板上边缘的距离由外至内依次减小，以保证耗能钢板在不同变形下分阶段受力，所述耗能钢板之间涂有无粘结材料以保证其轴向变形性能。
所述柱底钢板与所述钢柱焊接为一整体，所述柱底钢板两侧开有宽度略大于所述多阶耗能钢板组厚度的矩形孔洞，所述柱底钢板四角设有四个所述螺栓孔以连接所述预应力减震螺杆，且所述螺栓孔的孔径略大于所述预应力减震螺杆的直径，所述柱底钢板底部设置有所述垫板及两个所述耳板，所述耳板两侧涂有碳纤维摩擦材料。
所述基础钢板上设置有四个所述摩擦板及两个所述铰支座，所述基础钢板四角开有四个所述螺栓孔以穿过所述预应力减震螺杆，所述摩擦板内壁涂有碳纤维摩擦材料，所述铰支座两个耳板之间的空隙略大于所述耗能钢板组厚度。
所述转动阻尼装置由所述基础钢板上固定的四个所述摩擦板及柱底钢板的两个所述耳板叠合而成，两端由螺栓施加预紧力，所述转动阻尼装置中心开有中部为矩形，两端为半圆形的孔洞，在限制螺栓杆水平方向发生滑移的同时保证螺栓杆具有一定的竖向位移空间，同时在螺栓孔内部设置有橡胶缓震垫圈。
所述预应力减震螺杆由所述限位块、环形气囊减震装置和预应力钢棒组成，所述预应力减震螺杆穿过所述柱底钢板和所述基础钢板的预留孔洞，通过螺栓分别进行锚固。
所述预应力减震螺杆中的所述限位块为薄壁铝管包裹泡沫钢的空心圆柱体，穿过所述预应力钢棒固定在所述柱底钢板与螺栓之间，所述预应力减震螺杆中的所述环形气囊减震装置为内部充有惰性气体或压缩空气的环形橡胶密封装置，穿过所述预应力钢棒固定在所述柱底钢板与所述基础钢板之间。
相比于现有产品，本发明有以下有益效果：
(1)传统的摇摆柱脚在起摆并超过一定位移限值后，耗能构件易出现屈服进而导致结构侧向刚度下降。本发明中提出的耗能钢板组可实现依次分阶段受力，为结构提供多阶刚度的同时可避免钢板的受压屈曲，并实现震后的快速更换，可有效提高结构的震后功能可恢复性。
(2)本发明中的环形气囊减震装置、转动阻尼装置中的预留孔洞及橡胶缓震垫圈可协同工作以实现竖向减震功能，在竖向地震作用下环形气囊减震装置先于上部结构变形耗能，并可在震后通过二次充排气进行气压调整，进而有效提高结构在竖向地震作用下的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚整体构造示意图；
图2为本发明实施例提供的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚分解构造示意图；
图3为本发明实施例提供的钢柱、柱底钢板、垫板及耳板构造示意图；
图4为本发明实施例提供的钢柱、柱底钢板、垫板及耳板构造仰视图；
图5为本发明实施例提供的基础钢板构造示意图；
图6为本发明实施例提供的基础钢板构造俯视图；
图7为本发明实施例提供的预应力减震螺杆构造正视图；
图8为本发明实施例提供的环形气囊减震装置构造示意图；
图9为本发明实施例提供的多阶耗能钢板组构造正视图；
图10为本发明实施例提供的转动阻尼装置构造正视图。
图标：1-钢柱；101-圆柱体紧固件；102-外伸螺杆；2-多阶耗能钢板组；201-钢板；202-长条形孔洞；203-圆形孔洞；3-柱底钢板；301-耳板；302-螺栓孔；303-矩形孔；304-螺栓孔；305-垫板；306-橡胶缓震垫圈；4-预应力减震螺杆；401-螺栓；402-限位块；403-环形气囊减震装置；404-预应力钢棒；405-螺栓；5-基础钢板；501-螺栓；502-摩擦板；503-铰支座；504-螺孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
本实施例提供一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚；请参照图1至图10，图1为本发明实施例提供的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚整体构造示意图；图2为本发明实施例提供的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚分解构造示意图；为了更加清楚的显示结构，图3为本发明实施例提供的钢柱、柱底钢板、垫板及耳板构造示意图；图4为本发明实施例提供的钢柱、柱底钢板、垫板及耳板构造仰视图；图5为本发明实施例提供的基础钢板构造示意图；图6为本发明实施例提供的基础钢板构造俯视图；图7为本发明实施例提供的预应力减震螺杆构造正视图；图8为本发明实施例提供的环形气囊减震装置构造示意图；图9为本发明实施例提供的多阶耗能钢板组构造正视图；图10为本发明实施例提供的转动阻尼装置构造正视图。
作为一种新型结构体系，摇摆结构通过释放结构与基础连接的部分约束，使结构在地震作用下发生可控的转动或抬升以减轻结构的破坏，已被证实具有优越的抗震性能。然而，当结构出现较大位移，柱脚处设置的耗能构件发生屈服后，结构刚度将出现显著下降，从而导致结构的摇摆超出可控范围，甚至面临倾覆的风险。同时，在较高的地震烈度下，竖向地震作用对结构的影响将不能忽略。但现有抗震设计中，竖向地震作用仅在高烈度区的大跨度或高耸结构等特殊结构设计中考虑，为其它结构在竖向地震作用下的安全性埋下了巨大隐患。因此，为充分发挥摇摆结构的抗震性能，同时保证结构在竖向地震作用下的安全性，本实施例提供一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚。
本实施例提供的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，可用作钢框架结构中的全部或部分柱脚。参见图1-图10所示，所述一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，包括钢柱1、多阶耗能钢板组2、柱底钢板3、预应力减震螺杆4、基础钢板5和转动阻尼装置。
钢柱1与柱底钢板3焊接为一整体，柱端两侧设有圆柱体紧固件101和外伸螺杆102，柱底设有垫板305和两个耳板301。
基础钢板5上设置有铰支座503及四个摩擦板502，通过四角设置的预应力减震螺杆4及中部的摩擦板502与柱底钢板3连接。
多阶耗能钢板组2由多个开孔高度不同的钢板201叠合而成，穿过柱底钢板3的预留孔洞分别与柱端外伸螺杆102及基础钢板5的铰支座503连接。
转动阻尼装置包括基础钢板5上设置的四个摩擦板502和柱底钢板3的垫板305及两个耳板301，中部通过螺栓501连接并施加预紧力。
预应力减震螺杆4包括限位块402、环形气囊减震装置403及预应力钢棒404，穿过柱底钢板3及基础钢板5的预留孔洞进行连接。
参见图2和图9所示，多阶耗能钢板组2由多个耗能钢板201叠合而成。
可选地，耗能钢板所用材料为低屈服点、具有良好塑性变形能力的低碳钢。
耗能钢板201两侧开有中部为矩形，端部为半圆形的长条形孔洞202，下端开有圆形孔洞203。
长条形孔洞202上端距离钢板上边缘的距离由外至内依次减小，以保证耗能钢板在不同变形下分阶段受力，同时便于震后拆卸更换。
耗能钢板201之间涂有无粘结材料以保证其轴向变形性能。
本实施例中，多阶耗能钢板组可实现依次分阶段耗能，为结构提供多阶刚度。当结构在侧向荷载作用下发生转动或抬升时，柱端与多阶耗能钢板组连接的外伸螺杆将会使一侧耗能钢板受拉，在为结构提供侧向刚度的同时耗散地震能量。由于耗能钢板组开有中部为矩形、端部半圆形的长条形孔洞，在柱端受压一侧耗能钢板不受力，可避免钢板的受压屈曲。同时，由于耗能钢板的孔洞长度由外至内依次增加，随着结构侧移的增大，外侧和内侧的耗能钢板将依次与柱端的外伸螺杆接触并受拉，可为结构提供多阶刚度，并避免起摆后因耗能构件屈服导致结构刚度的下降。震后可通过耗能钢板的预留孔洞拆卸并进行更换，实现震后的快速修复。
参见图3和图4所示，柱底钢板3与钢柱1焊接为一整体，柱底钢板3两侧开有宽度略大于多阶耗能钢板组2厚度的矩形孔303，柱底钢板3四角设有四个螺栓孔304以连接预应力减震螺杆4。
螺栓孔304的孔径略大于预应力减震螺杆4的直径，以保证结构能够在地震作用下产生一定的转动或抬升。
柱底钢板3底部设置有垫板305及两个耳板301。
可选地，耳板301两侧涂有碳纤维摩擦材料，或其它具有良好摩擦性能的材料。
参见图5和图6所示，基础钢板5上设置有四个摩擦板502及两个铰支座503，基础钢板5四角开有四个螺孔504以穿过预应力减震螺杆4。
可选地，摩擦板502内壁涂有碳纤维摩擦材料，或其它具有良好摩擦性能的材料。
铰支座503两个耳板之间的空隙略大于耗能钢板组2厚度，以保证多阶耗能钢板组有一定的侧向变形空间。
转动阻尼装置由基础钢板5上固定的四个摩擦板502及柱底钢板3的两个耳板301叠合而成，两端由螺栓501施加预紧力，
参见图10所示，转动阻尼装置中心开有中部为矩形，两端为半圆形的孔洞302，在限制螺栓杆水平方向发生滑移的同时保证螺栓杆具有一定的竖向位移空间，同时在螺栓孔内部设置有橡胶缓震垫圈306。
本实施例中，转动阻尼装置可通过摩擦耗能，同时可与预应力减震螺杆的环形气囊减震装置协同工作以实现竖向减震功能。转动阻尼装置的摩擦片涂有碳纤维摩擦材料，可在柱脚发生转动过程中通过摩擦转动耗能。摩擦片内部的孔洞使结构具有一定的竖向位移空间，其中设置有橡胶缓震垫圈，可在竖向地震作用下与四周的环形气囊减震装置协同工作，使环形气囊内的气体先于上部结构发生一定的压缩变形耗散部分能量，从而减轻上部结构受到的竖向地震作用，并可在震后通过充排气等方式进行气压调整。
参见图7和图8所示，预应力减震螺杆4由限位块402、环形气囊减震装置403和预应力钢棒404组成，预应力减震螺杆4穿过柱底钢板3和基础钢板5的预留孔洞，通过螺栓401和螺栓405分别进行锚固。
预应力减震螺杆4中的限位块402为薄壁铝管包裹泡沫钢的空心圆柱体，穿过预应力钢棒404固定在柱底钢板3与螺栓401之间，
预应力减震螺杆4中的环形气囊减震装置403为内部充有惰性气体或压缩空气的环形橡胶密封装置，穿过预应力钢棒404固定在柱底钢板3与基础钢板5之间。
本实施例中，预应力减震螺杆可为结构提供震后自复位能力，同时可发挥竖向减震功能。预应力钢棒两端通过螺栓分别与柱底钢板和基础钢板锚固，可在震后通过预应力使结构恢复到原有位置。在柱底钢板和上部锚固螺栓之间设置的限位块为薄壁铝管包裹泡沫钢的空心圆柱体，泡沫钢材料具有良好的耗能能力和变形能力，可在柱脚发生转动或抬升的过程中受压变形并耗散部分能量。同时，泡沫钢材料在变形达到限值后进入致密化阶段，具有显著提高的二次刚度并与上部的锚固螺栓共同限制柱脚的转动，防止结构出现过大的侧向位移。
本实施方式中一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚按以下步骤进行安装：
所述工字型截面钢柱1及柱端设置的圆柱体紧固件101和外伸螺杆102在工厂预制焊接为一整体，下端与柱底钢板3焊接连接，柱底钢板3下部焊接有垫板305及两个耳板301，所述基础钢板5上通过焊接连接有四个摩擦板502及两个铰支座503，在柱底钢板3的耳板301及基础钢板5的摩擦板502中心开有孔洞302，孔洞302内固定有一定厚度的橡胶缓震垫圈306，将上述部件分别组装后进行现场装配连接。
首先，将预应力减震螺杆4中的钢棒插入基础钢板5的螺孔504中，下部通过螺栓405锚固后将基础钢板5埋入基础中。将环形气囊减震装置403穿过钢棒，使其底部与基础钢板5顶面接触，对环形气囊减震装置403进行预充气，确保其具有一定的承载力。其次，将柱底钢板3的两个耳板301由上至下插入相邻两个摩擦板502的空隙内，同时柱底钢板3四周的孔洞304穿过钢棒与环形气囊减震装置403的上表面接触，将转动阻尼装置的螺栓杆穿过耳板301及摩擦板502内的预留孔洞，并通过螺栓501施加预紧力。随后，将限位块402穿过钢棒固定于柱底钢板3上部，在对钢棒施加预应力后通过上部的螺栓401进行锚固。在主体部分安装完成后，可通过充排气的方式对环形气囊减震装置403进行相应的气压调整，使环形气囊的预压力在合理范围内。最后，将多阶耗能钢板组2的钢板201沿长条形孔洞202由上至下依次穿过柱端的外伸螺杆102，上部通过螺栓进行锚固，下部与基础钢板的铰支座503进行连接。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (7)
1.一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，包括钢柱(1)、多阶耗能钢板组(2)、柱底钢板(3)、预应力减震螺杆(4)、基础钢板(5)和转动阻尼装置，其特征在于，
所述钢柱(1)与所述柱底钢板(3)焊接为一整体，柱端两侧设有所述圆柱体紧固件(101)和所述外伸螺杆(102)，柱底设有所述垫板(305)和两个所述耳板(301)；
所述基础钢板(5)上设置有所述铰支座(503)及四个所述摩擦板(502)，通过四角设置的所述预应力减震螺杆(4)及中部的所述摩擦板(502)与所述柱底钢板(3)连接；
所述多阶耗能钢板组(2)由多个开孔高度不同的钢板(201)叠合而成，穿过所述柱底钢板(3)的预留孔洞分别与所述柱端外伸螺杆(102)及所述基础钢板(5)的铰支座(503)连接；
所述转动阻尼装置包括所述基础钢板(5)上设置的四个所述摩擦板(502)和所述柱底钢板(3)的垫板(305)及两个耳板(301)，中部通过螺栓(501)连接并施加预紧力；
所述预应力减震螺杆(4)包括所述限位块(402)、环形气囊减震装置(403)及预应力钢棒(404)，穿过所述柱底钢板(3)及基础钢板(5)的预留孔洞进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述多阶耗能钢板组(2)由多个所述耗能钢板(201)叠合而成；
所述耗能钢板(201)两侧开有中部为矩形，端部为半圆形的长条形孔洞(202)，下端开有所述圆形孔洞(203)；
所述长条形孔洞(202)上端距离钢板上边缘的距离由外至内依次减小，以保证耗能钢板在不同变形下分阶段受力；
所述耗能钢板(201)之间涂有无粘结材料以保证其轴向变形性能。
3.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述柱底钢板(3)与所述钢柱(1)焊接为一整体；
所述柱底钢板(3)两侧开有宽度略大于所述多阶耗能钢板组(2)厚度的矩形孔(303)；
所述柱底钢板(3)四角设有四个所述螺栓孔(304)以连接所述预应力减震螺杆(4)，且所述螺栓孔(304)的孔径略大于所述预应力减震螺杆(4)的直径；
所述柱底钢板(3)底部设置有所述垫板(305)及两个所述耳板(301)，所述耳板(301)两侧涂有碳纤维摩擦材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述基础钢板(5)上设置有四个所述摩擦板(502)及两个所述铰支座(503)；
所述基础钢板(5)四角开有四个所述螺孔(504)以穿过所述预应力减震螺杆(4)；
所述摩擦板(502)内壁涂有碳纤维摩擦材料；
所述铰支座(503)两个耳板之间的空隙略大于所述耗能钢板组(2)厚度。
5.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述转动阻尼装置由所述基础钢板(5)上固定的四个所述摩擦板(502)及柱底钢板(3)的两个所述耳板(301)叠合而成，两端由螺栓(501)施加预紧力；
所述转动阻尼装置中心开有中部为矩形，两端为半圆形的孔洞(302)，在限制螺栓杆水平方向发生滑移的同时保证螺栓杆具有一定的竖向位移空间，同时在螺栓孔内部设置有橡胶缓震垫圈(306)。
6.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述预应力减震螺杆(4)由所述限位块(402)、环形气囊减震装置(403)和预应力钢棒(404)组成，所述预应力减震螺杆(4)穿过所述柱底钢板(3)和所述基础钢板(5)的预留孔洞，通过螺栓(401)和螺栓(405)分别进行锚固。
7.根据权利要求1所述的一种具有多阶刚度和竖向减震功能的摇摆钢柱脚，其特征在于，
所述预应力减震螺杆(4)中的所述限位块(402)为薄壁铝管包裹泡沫钢的空心圆柱体，穿过所述预应力钢棒(404)固定在所述柱底钢板(3)与螺栓(401)之间；
所述预应力减震螺杆(4)中的所述环形气囊减震装置(403)为内部充有惰性气体或压缩空气的环形橡胶密封装置，穿过所述预应力钢棒(404)固定在所述柱底钢板(3)与所述基础钢板(5)之间。
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