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?，不存在偏載或應(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)。

球鉸支座分為固定型，單向位移型和雙向位移型三種形式。球鉸支座是水平支座，在作業(yè)過程中，頂板位移箱和底板位移箱水平放置，其效果是鉸接上下構(gòu)件，開釋鋼結(jié)構(gòu)主體的內(nèi)應(yīng)力。雙向滑動(dòng)抗震球鉸支座它們能夠滿意橋梁，建筑，尤其是鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)節(jié)點(diǎn)支座性能需求。 球鉸支座分為固定型，單向位移型和雙向位移型三種形式。球鉸支座是水平支座，在作業(yè)過程中，頂板位移箱和底板位移箱水平放置，其效果是鉸接上下構(gòu)件，開釋鋼結(jié)構(gòu)主體的內(nèi)應(yīng)力?？拐鸹瑒?dòng)球形鉸支座的安裝方案、連接形式應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具體商定。以保證上、下部結(jié)構(gòu)與支座的可靠連接和功能發(fā)揮。下部鋼筋砼柱的標(biāo)號(hào)不得低于C40級(jí)。 柱內(nèi)配筋應(yīng)參考本支座設(shè)計(jì)時(shí)的研究分析結(jié)果。即在自柱頂沿柱軸線方向柱腳方向的0.25b至0.6b的高度范圍內(nèi)（b為柱截面寬度），增大水平箍筋截面的配置，其增加量依承載力分析結(jié)果確定?？拐鹦蛦蜗蚯蜚q支座根據(jù)設(shè)計(jì)需要在上支座板與滑板之間設(shè)置偏值。支座和預(yù)埋鋼板的連接若采用焊接時(shí)。成品滑動(dòng)球鉸支座不僅萬向轉(zhuǎn)動(dòng)還可以滑動(dòng)。 KZQZ抗震單向球鉸支座受水平作用力較大的情況下，支座本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的位移，從而使水平力做功轉(zhuǎn)化為位移，消弱了水平力，避免結(jié)構(gòu)對(duì)主體產(chǎn)生較大的作用力。

彈性抗震球鉸支座具有抗沖擊性好、抗壓強(qiáng)大、傳力均勻、使用壽命長(zhǎng)、用鋼量小等特點(diǎn)，現(xiàn)已成功替代傳統(tǒng)的橡膠支座。 球鉸支座類別：?jiǎn)蜗蚧瑒?dòng)型、雙向滑動(dòng)型、固定型。顏色：灰、紅、黃。規(guī)格：1000KN、1500KN、2000KN、2500KN、3000KN、4000KN、5000KN、6000KN、7000KN、8000KN、9000KN、10000KN及以上。彈性抗震球鉸支座適用范圍：網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)、會(huì)展中心、火車站、飛機(jī)場(chǎng)、大型體育館等場(chǎng)所?；瑒?dòng)連接時(shí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則自身足夠的強(qiáng)度保證強(qiáng)風(fēng)，小震下正常使用；足夠的支座滑移量，保證球鉸支座能夠協(xié)調(diào)兩端主樓在大震時(shí)產(chǎn)生的位移；做好支座的限位設(shè)計(jì)，保證支座在協(xié)調(diào)主樓位移時(shí)，不會(huì)從任意一端的主樓上滑落?？拐鹎蛐吻蜚q支座豎向設(shè)計(jì)承載力，支座轉(zhuǎn)角，支座摩擦系數(shù)及位移均按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。