針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)支座的高承載、高抗拉、高抗剪、大轉(zhuǎn)角的要求，以承載能力為10000kN的支座為例，研究滿足要求的大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座的結(jié)構(gòu)型式、計(jì)算方法，運(yùn)用有限元分析驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法的適宜性，從而獲得大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座的設(shè)計(jì)方法。球鉸支座球鉸支座在鋼結(jié)構(gòu)工程中，一般用在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的結(jié)合處。
上部結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)載荷通過(guò)支座傳遞給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求支座要有足夠的承受豎向載荷的能力；溫度變化或地震將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平剪力和豎向拉力，這些力的傳遞也要靠支座來(lái)完成，因此還要求支座具有足夠的抗水平剪力和抗豎向拉力的能力；結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，由于受力件的變形或位移，對(duì)于某些節(jié)點(diǎn)中心將產(chǎn)生很大的力矩。
對(duì)于這些力矩若不采取措施釋放掉，必將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的危害，釋放有害力矩的措施，一般是在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置鉸接結(jié)構(gòu)和對(duì)支座釋放足夠的位移空間，而鉸接性能反應(yīng)到節(jié)點(diǎn)處的支座上，就是要求支座具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。球鉸支座從以上分析可以看出，應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程的支座需具備足夠的承載能力、抗拉能力、抗剪能力和轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
需要指出的是，鋼結(jié)構(gòu)工程要求支座轉(zhuǎn)角要比用于其它（例如橋梁）工程的支座的轉(zhuǎn)角大得多。球鉸支座轉(zhuǎn)角的增大，就普通支座而言，破壞了支座的受力狀況，面?zhèn)髁ψ優(yōu)榫€傳力或點(diǎn)傳力，或支座卡死，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，將給工程埋下巨大隱患。為了適應(yīng)工程需要，保證工程，我們開(kāi)發(fā)了一種大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座。

球鉸支座是建筑結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件，滑動(dòng)球鉸支座是環(huán)保型建材，地震所引發(fā)的水平振動(dòng)，對(duì)建筑的影響非常大，而沒(méi)有滑動(dòng)球鉸支座的建筑物是直接與大地相連的，所以只能通過(guò)上部建筑物的擺動(dòng)來(lái)散發(fā)地震能量，是直接與大地相連的，有的建筑物因?yàn)楦环€(wěn)或其他原因，就會(huì)在地震過(guò)程中倒塌，但是有抗震支座的建筑物就會(huì)避免類似問(wèn)題，一般抗震支座的原理都比較相似，都是借助水平移動(dòng)來(lái)消耗水平地震荷載，達(dá)到保護(hù)建筑物主體的目的，當(dāng)建筑主體和地基之間有支座連接后，再遇到地震時(shí)，支座內(nèi)的耐磨滑塊就會(huì)沿著地震振動(dòng)的方向水平滑動(dòng)來(lái)帶動(dòng)上部建筑物主體的橫向移動(dòng)，從而減小建筑物主體的擺動(dòng)幅度，達(dá)到抗震的效果。 球鉸支座豎向抗拔力取其豎向荷載的50%內(nèi)；支座水平抗剪力取豎向荷載的30%~40%；球鉸支座設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為0.02rad，也可根據(jù)實(shí)際情況在0.02-0.08rad范圍內(nèi)做相應(yīng)設(shè)計(jì)；位移型支座根據(jù)其位移形式不同將其相應(yīng)位移量設(shè)為±60~±100mm，也可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)；滑動(dòng)球鉸支座滑動(dòng)摩擦系數(shù)u≤0.03（-25°C~+60°C）。