[0001] 本发明属于钢柱柱脚技术领域，具体涉及一种插入式减震柱脚结构及安装方法。

[0002] 钢机构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一；钢结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱等构件组成。钢结构的各构件之间通常采用焊接、螺栓或铆钉
连接；因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大中型工业厂房、大跨度公共建筑、高层房屋等。

[0003] 插入式柱脚是将钢柱插入与之的混凝土基础底座内，然后采用高标号细石混凝土进行二次浇筑。传统的插入式柱脚虽然有着构造简单、施工方便等优点，但是也存在缺点；
传统的插入式柱脚施工时，钢柱插入后整体性低，新旧混凝土之间仅依靠粘结力连接在一
起，并且由于钢柱柱脚固定结构为刚性结构，因此在遇到强烈震动时，二次浇筑的混凝土容
易受到破坏，导致钢柱的柱脚因受到强烈震动而发生损坏。

[0033] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0034] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0035] 需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

[0036] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0037] 请参阅图1至图6，现对本发明提供的插入式减震柱脚结构进行说明。一种插入式减震柱脚结构包括基础底座1、两个钢板件2及两个减震组件3，基础底座1设有容纳腔11，且
基础底座1的上端面开设有用于柱脚4插入容纳腔11内的长条口12；两个钢板件2均设于容
纳腔11内，且分别位于容纳腔11相对的两侧壁上，钢板件2开设有减震槽21，且减震槽21的
槽口朝向柱脚4设置，减震槽21内设有第一减震部22；两个减震组件3分别设于柱脚4相对的
两侧壁上，且与减震槽21一一对应，减震组件3包括减震件31、第二减震部32和减震垫块33，减震件31一端与柱脚4固定连接，另一端延伸至减震槽21内；第二减震部32设于减震件31上
端面，且第二减震部32与第一减震部22咬合连接，位于柱脚4一侧的第二减震部32具有沿第
一减震部22朝向减震槽21内移动的自由度，并使位于柱脚4另一侧的第二减震部32带动第
一减震部22和钢板件2同向移动；减震垫块33设于减震槽21内，且填充于减震件31与减震槽
21槽壁之间。

[0038] 本实施例提供的插入式减震柱脚结构，与现有技术相比，本发明的插入式减震柱脚结构使用时，由于两个钢板件2安装于基础底座1的容纳腔11内，并且钢板件2上开设有减
震槽21，同时减震槽21的槽口朝向柱脚4设置，并且减震组件3固设于柱脚4上，因此将柱脚4
安装在基础底座1内时，通过长条口12将柱脚4直接垂直插入容纳腔11内，并使减震组件3移
动至与减震槽21相对应的位置，将柱脚4旋转90°，使减震组件3进入到减震槽21内；由于减
震槽21内设有第一减震部22，并且减震件31固设于柱脚4上，同时第二减震部32设于减震件
31上端面，因此减震件31随柱脚4的转动进入到减震槽21内后，垂直向上移动柱脚4，使第二
减震部32与第一减震部22咬合连接，之后通过长条口12将减震垫块33填充于减震件31和减
震槽21的槽壁之间，最后利用混凝土对基础底座1进行二次浇筑；通过这种方式，柱脚4在正
常受力时，剪力矩和弯力矩通过位于钢板件2两侧的混凝土以及相互咬合的第二减震部32
和第一减震部22所提供的水平承载力承担，进而将柱脚4固定；发生地震时，弹性阶段与正
常受力相同，当地震作用较大时，二次浇筑的混凝土失效，柱脚4在容纳腔11内产生移动，位于柱脚4一侧的第二减震部32带动柱脚4朝向对应的减震槽21内移动，并使另一侧的第二减
震部32带动第一减震部22和钢板件2移动；第二减震部32带动柱脚4移动时，减震件31同步
移动，进而增加第二减震部32与第一减震部22的接触面积，同时使减震件31深入减震槽21
内，随着柱脚4的水平位移，柱脚4的水平承载力逐渐增加，进而提高柱脚4的抗震耗能能力；
当第二减震部32与第一减震部22的接触面积达到最大时，减震组件3提供的水平承载力高
于柱脚4自身的抗弯承载力，从而保证柱脚4在地震时不发生脆性破坏；同时地震时产生的
一部分地震能量还可借助减震垫块33所发生的变形以耗散能量。

[0039] 请参阅图1至图4，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，第一减震部22包括多个平行间隔布置的第一减震齿221，第一减震齿221开设有第一滑动面
222和第一固定面223，第一滑动面222倾斜设置，且倾斜方向朝向远离减震槽21槽口的方向
设置，第一固定面223呈竖向设于第一减震齿221上，且与减震槽21的槽壁相垂直；第二减震
部32包括多个第二减震齿321，多个第二减震齿321平行间隔设于减震件31上，且第二减震
齿321与第一减震齿221咬合连接，第二减震齿321开设有第二滑动面322和第二固定面323，
第二滑动面322与第一滑动面222相接触，且第二滑动面322与第一滑动面222滑动连接，第
二固定面323与第一固定面223相接触；借助第二减震齿321和第一减震齿221相互咬合，进
而限制柱脚4随意转动，同时提高柱脚4的承载能力；发生地震时，二次浇筑的混凝土失效，
柱脚4产生水平移动，位于柱脚4一侧的第二减震部32朝向减震槽21内移动，第二减震齿321
上的第二滑动面322沿第一减震齿221上的第一滑动面222滑动，两者之间产生摩擦力，此时
地震能量通过摩擦力生热耗散；同时随着第二减震齿321的移动，第二减震齿321与第一减
震齿221的咬合数量不断增大，当第二减震齿321与第一减震齿221的咬合数量达到最大时，
第二减震齿321和第一减震齿221提供的水平承载力高于柱脚4自身的抗弯承载力，从而防
止柱脚4断裂。

[0040] 请参阅图1，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，钢板件2自上而下开设有多个减震槽21，柱脚4上设有多个与减震槽21一一对应的减震组件3；借助
多个减震槽21和多个减震组件3，可进一步提升柱脚4的抗震耗能能力；钢板件2为多个弯曲
设置的减震槽21，容纳腔11的内壁上设有安装减震槽21的安装槽，在容纳腔11上设置安装
槽，以便于将钢板件2安装在容纳腔11内。

[0041] 请参阅图1，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，钢板件2上还设有固定槽23，且固定槽23位于减震槽21下方，柱脚4上设有与固定槽23相对应的固
定板41，且固定板41远离柱脚4的一端延伸至固定槽23内；借助安装于柱脚4上的固定板41
和钢板件2上的固定槽23，进一步提高柱脚4的抗震承载力，同时还可提高柱脚4的抗弯能力
和抗剪能力。

[0042] 请参阅图1，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，固定槽23内设有弹性垫块42，且弹性垫块42填充于固定槽23和固定板41之间；借助填充于固定槽
23和固定板41之间的弹性垫块42，在发生地震时，借助弹性垫块42的形变能力，进一步消耗
地震所产生的地震能量。

[0043] 请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，柱脚4下端面固设有底板43，底板43上设有灌浆孔44；在柱脚4下端面设置底板43，增加
柱脚4下端面与混凝土之间的接触面积，从而提高柱脚4的抗弯能力和抗剪能力；借助灌浆
孔44以保证二次浇筑时，混凝土能够进入到底板43与容纳腔11之间。

[0044] 请参阅图1，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，钢板件2远离柱脚4的一侧设有多个圆头栓钉24，且圆头栓钉24带圆头的一端与基础底座1固定连
接，另一端与钢板件2固定连接；借助多个圆头栓钉24以增强钢板件2与基础底座1之间的紧
固力；同时圆头栓钉24为栓钉剪力键，这种剪力键为柔性剪力键，因此地震发生时，钢板件2移动，圆头栓钉24产生变形，从而保证钢板件2与基础底座1之间的连接不会因地震而彻底
分开。

[0045] 请参阅图5和图6，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，一种插入式减震柱脚4结构还包括两个限位组件5，两个限位组件5分别设于两个钢板件2之
间，且两个限位组件5分别位于柱脚4两侧，用于限位柱脚4转动；借助位于柱脚4两侧的限位
组件5，在地震发生时，防止柱脚4转动，从而导致柱脚4断裂。

[0046] 请参阅图5和图6，作为本发明提供的插入式减震柱脚结构的一种具体实施方式，钢板件2靠近柱脚4的一侧开设有两个限位槽25，且限位槽25的开口方向朝向柱脚4设置，两
个限位组件5分别设于两个限位槽25内，限位组件5包括限位板51、两个限位凸缘52及两个
弹性件53；限位板51两端分别与两个钢板件2上的限位槽25相对应，且限位板51与柱脚4滑
动连接，限位板51的两端均开设有伸缩槽511，两个限位凸缘52分别设于两个伸缩槽511内，
且一端延伸至伸缩槽511外，限位凸缘52具有沿伸缩槽511的槽壁朝向靠近或远离对应的限
位槽25方向移动的自由度，两个弹性件53分别设于两个伸缩槽511内，且一端与伸缩槽511
的槽壁固定连接，另一端与限位凸缘52固定连接；安装限位组件5时，工作人员用手挤压位
于限位板51两侧的限位凸缘52，使限位凸缘52缩回伸缩槽511内，同时弹性件53被压缩，之
后将限位板51插入限位槽25内，并控制限位板51向下移动，直至限位凸缘52完全移动到限
位槽25内，此时被压缩的弹性件53复原，并推动限位凸缘52复位，进而使限位凸缘52卡在限
位槽25内，从而将限位板51固定；限位凸缘52下端开设有导向面521，借助导向面521使得限
位板51更易于进入到限位槽25内；由于限位板51侧面与柱脚4滑动连接，因此借助限位板51
限制柱脚4转动的同时，还使柱脚4更易于水平移动；弹性件53为弹簧。

[0047] 图中未示，作为本发明实施例还提供了一种插入式减震柱脚结构的安装方法，插入式减震柱脚结构的安装方法包括任意一项上述的插入式减震柱脚结构，还包括：

[0048] S1，按照规范和承载力计算要求配置纵筋、箍筋和构造钢筋，并完成基础底座1的制造；

[0049] S2，将钢板件2预埋到基础底座1中，并将基础底座1放置到工作位置；

[0050] S3，将减震组件3焊接在柱脚4上，按照长条口12的开口方向将柱脚4垂直插入容纳腔11内；

[0051] S4，在柱脚4移动至减震组件3与减震槽21对应的位置时，将柱脚4旋转90°，使减震组件3进入到减震槽21内；

[0052] S5，将柱脚4垂直向上移动，使第一减震部22和第二减震部32咬合连接；

[0053] S6，将减震垫块33通过长条口12安装于减震槽21内，并位于减震槽21与减震件31之间；

[0054] S7，将混凝土通过长条口12倒入基础底座1中，进行二次浇筑。

[0055] 本发明提供的插入式减震柱脚结构的安装方法，将两个钢板件2安装于基础底座1的容纳腔11内，并在钢板件2上开设有减震槽21，同时使减震槽21的槽口朝向柱脚4设置，并
将减震组件3固设于柱脚4上，因此将柱脚4安装在基础底座1内时，通过长条口12将柱脚4直
接垂直插入容纳腔11内，并使减震组件3移动至与减震槽21相对应的位置，将柱脚4旋转
90°，使减震组件3进入到减震槽21内；由于减震槽21内设有第一减震部22，并且减震件31固
设于柱脚4上，同时第二减震部32设于减震件31上端面，因此减震件31随柱脚4的转动进入
到减震槽21内后，垂直向上移动柱脚4，使第二减震部32与第一减震部22咬合连接，之后通
过长条口12将减震垫块33填充于减震件31和减震槽21的槽壁之间，最后利用混凝土对基础
底座1进行二次浇筑；通过这种方式，柱脚4在正常受力时，剪力矩和弯力矩通过位于钢板件
2两侧的混凝土以及相互咬合的第二减震部32和第一减震部22所提供的水平承载力承担，
进而将柱脚4固定；发生地震时，弹性阶段与正常受力相同，当地震作用较大时，二次浇筑的混凝土失效，柱脚4在容纳腔11内产生移动，位于柱脚4一侧的第二减震部32带动柱脚4朝向
对应的减震槽21内移动，并使另一侧的第二减震部32带动第一减震部22和钢板件2移动；第
二减震部32带动柱脚4移动时，减震件31同步移动，进而增加第二减震部32与第一减震部22
的接触面积，同时使减震件31深入减震槽21内，随着柱脚4的水平位移，柱脚4的水平承载力
逐渐增加，进而提高柱脚4的抗震耗能能力；当第二减震部32与第一减震部22的接触面积达
到最大时，减震组件3提供的水平承载力高于柱脚4自身的抗弯承载力，从而保证柱脚4在地
震时不发生脆性破坏；同时地震时产生的一部分地震能量还可借助减震垫块33所发生的变
形以耗散能量。

[0056] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。