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)。

球鉸支座的結(jié)構(gòu)： 該支座是在滑動(dòng)鉸支座的基礎(chǔ)上開展而來，構(gòu)造主要由上支座板、聚四氟乙烯板、不銹鋼板、中心球面板、中心主體、箱體、不銹鋼板、聚四氟乙烯平面滑板和下支座板等組成。 球鉸支座的規(guī)范參數(shù)： 支座規(guī)范分為22個(gè)等級(jí),支座豎向規(guī)劃承載力、規(guī)劃轉(zhuǎn)角、摩擦系數(shù)均按相關(guān)規(guī)范要求規(guī)劃。 注：以上支座的技術(shù)參數(shù)：豎向壓力：300KN-10000KN；豎向拉力：90KN-3000KN；水平剪力：60KN-2000KN；轉(zhuǎn)角：0.03rad；X向位移：±60mm和±100mm；Y向位移：±60mm和±100mm。規(guī)劃剛度180KN/m-6000KN/m。 球鉸支座受力情況與力學(xué)計(jì)算假定一致，支座通過球面?zhèn)髁?，作用反力分許均勻，傳力可靠，通過聚四板（PTFE）的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)，可萬向轉(zhuǎn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)支座水平滑動(dòng)，允許位移值大，能夠有效的釋放結(jié)構(gòu)地震作用變形與溫度應(yīng)力，球鉸支座剛度大，變形小，承載能力高，抗震性能好，無老化問題，耐久性好，適用溫度范圍大。

彈性抗震球鉸支座標(biāo)高測量定位：施工中根據(jù)三點(diǎn)一面的科學(xué)理論，利用水準(zhǔn)儀，在安裝預(yù)埋件部位柱鋼筋上焊接三點(diǎn)固定支架，要求三點(diǎn)固定支架呈等邊布置；支架所用鋼筋必須用砂輪切割機(jī)切割，保證截面平整，不存在平面誤差。瑞誠彈性抗震球鉸支座軸線測量定位：施工中根據(jù)兩點(diǎn)一線的科學(xué)理論。 利用全站儀對(duì)每預(yù)埋件縱橫兩道中心線進(jìn)行定位，中心線只標(biāo)記在預(yù)埋件預(yù)埋外邊兩點(diǎn)，吊裝時(shí)只要保證預(yù)埋件中心線與安裝標(biāo)記中心線相重合，即可保證預(yù)埋件安裝軸線精度。彈性抗震球鉸支座鋼筋高度密集的鋼筋混凝土柱子上部鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件安裝使用現(xiàn)場塞焊，避免因?yàn)殇摻钸^密，預(yù)埋件的錨筋無法插入鋼筋混凝土柱中，提高了施工效率和施工質(zhì)量。 衡水瑞誠工程橡膠公司生產(chǎn)供應(yīng)的主營產(chǎn)品有:球鉸支座，抗震球形鉸支座，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)支座，球形支座，抗震球型鋼支座，盆式橡膠支座，橋梁伸縮縫，橡膠止水帶等。