某一工程所用大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座為例，對(duì)照普通球鉸支座，對(duì)其性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算方法進(jìn)行分析。對(duì)所研究的球鉸支座的性能要求承載能力N＝10000kN抗拉能力F＝2000kN抗剪能力H＝3000kN轉(zhuǎn)角θ＝0.05rad轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)定在O點(diǎn)處（見(jiàn)圖1）。工況分析球鉸支座在服役期間可能出現(xiàn)的工況：1.球鉸支座在承受壓力的同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；2.球鉸支座在承受拉力的同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；3.球鉸支座在承受壓力的同時(shí)承受剪力和轉(zhuǎn)動(dòng)；4.球鉸支座在承受拉力的同時(shí)承受剪力和轉(zhuǎn)動(dòng)；以上4種工況中較不利的工況是較后一種。
以下即按這種工況進(jìn)行球鉸支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。球鉸支座球鉸支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳力路徑考慮到對(duì)球鉸支座有大轉(zhuǎn)角的要求和有設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的要求，采用球面?zhèn)髁Φ拇筠D(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座方案，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)中心和轉(zhuǎn)角確定傳力球面的球心，以適應(yīng)工程要求。球鉸支座傳力路徑：上部結(jié)構(gòu)將荷載傳給上支座板，然后依次通過(guò)不銹鋼板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板傳遞給下部結(jié)構(gòu)。
球鉸支座大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座與普通球鉸支座結(jié)構(gòu)、性能對(duì)照當(dāng)球鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)后，球鉸支座承受拉力的兩個(gè)作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之間夾角為0.05rad，支座承受水平力的兩個(gè)作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之間夾角也為0.05rad，在這種情況下，球鉸支座承受拉力和剪力時(shí)皆為線傳力。
甚至造成點(diǎn)傳力。特別是在承受拉力時(shí)，受力點(diǎn)偏向一側(cè)，破壞了均衡受力狀況，很可能造成構(gòu)件破壞。且如果先有了拉力、剪力，又需支座轉(zhuǎn)動(dòng)，支座先在拉力、剪力作用下，作用面（都是平面）貼合，支座就再也轉(zhuǎn)不動(dòng)了，轉(zhuǎn)角釋放不了，有害力矩也釋放不了。球鉸支座大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)0.05rad且承受拉力、水平剪力時(shí)的狀況。
可以看出當(dāng)球鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)后，球鉸支座承受拉力的兩個(gè)作用面（見(jiàn)G處、H處）仍為球面結(jié)合，支座承受水平力的兩個(gè)作用面（見(jiàn)G處、H處）也仍為球面結(jié)合，在這種情況下，支座在承受拉力和剪力時(shí)皆為球面?zhèn)髁Γ淮嬖谄d或應(yīng)力集中，不破壞原有的傳力狀況，保證結(jié)構(gòu)，且仍可繞設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。

球鉸支座是水平方位支座，在作業(yè)過(guò)程中，頂板位移箱和底板位移箱水平放置，其作用是鉸接上下構(gòu)件，釋放鋼結(jié)構(gòu)主體的內(nèi)應(yīng)力。固定抗震球鉸支座的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)支座體形均勻規(guī)整，焊接無(wú)毛邊、無(wú)飛濺。無(wú)論在平面還是立面結(jié)構(gòu)的布置，都使其幾何尺寸、剛度延性均勻規(guī)整，提高了結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度與延性。設(shè)計(jì)滿足工程要求。 多道抗震防線，防止脆性和施穩(wěn)破壞。防止材料老化，其中不銹鋼板、聚四氟乙烯滑板、橡膠密封圈等均按JT391標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中減震彈簧的制造按QCn29035汽車(chē)鋼板彈簧技術(shù)條件執(zhí)行，鑄鋼按GB/TGB/T14408標(biāo)準(zhǔn)制造、驗(yàn)收。體育館網(wǎng)架工程及電廠等網(wǎng)架工程，在混凝土柱和鋼屋面桁架之間設(shè)置了20個(gè)支座，其中四個(gè)角上的支座為固定球鉸支座，中間采用滑動(dòng)支座。起到了很大的抗震作用。鋼結(jié)構(gòu)固定鉸支座：即具有豎向承載和豎向轉(zhuǎn)動(dòng)及抗震的功能的支座。

球鉸支座與橋梁的連接：1、焊連連接：橋梁上下部構(gòu)造在施工中，在支座位置應(yīng)預(yù)埋比本系列支座頂、底板大的鋼板，并有可靠錨固措施。支座位后用斷續(xù)焊接將支座頂、底板與預(yù)埋鋼板焊接在一起。2、地腳螺栓連接：用地腳螺母將支座與橋梁上下部構(gòu)造連接。上述兩種方法也可混合使用，如支座與大梁采用地腳螺栓連接與墩臺(tái)采用焊接連接。當(dāng)采用預(yù)埋地腳螺體孔的地腳螺體連接時(shí)，建議用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿替代灌漿的混凝土，其配合比(按重量)為環(huán)氧樹(shù)脂(6101)100，二丁脂17，乙二胺8，砂250。 滑動(dòng)球鉸支座特點(diǎn)： 1、采用不銹鋼板與聚四氟乙烯模壓板簡(jiǎn)的平面滑動(dòng)作為支座的滑移面，具有低的摩擦系數(shù)，承載能力大崐、變形小、耐磨耗、抗腐蝕能力強(qiáng)。 2、采用密封的橡膠興不但不大提高了支座的承載能力及橡膠的壽命，更為重要的是保證了支座具有靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)性能及良好的緩沖性能。 3、支座的構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格便宜。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。 4、支座建筑高度低，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)非常有利。