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)在長期服役過程中，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，我們開發(fā)了一種大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座。

鋼結(jié)構(gòu)球鉸支座的工作原理，是在盆式橡膠支座基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種新型橋梁支座。其基本原理是支座的轉(zhuǎn)角通過球冠襯板與球面四氟板之間的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)大于盆式支座，一般為0.01-0.02rad，豐爭(zhēng)穿膊大橋主橋上1000kN的球形支座設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角達(dá)到0.042rad。球型支座適用于城市立交橋和大跨度公路橋。
尤其是彎橋和寬橋。鋼結(jié)構(gòu)球型支座的主要技術(shù)性能：可承受豎向載荷；具有抗豎向拉豎向地震時(shí)上下結(jié)構(gòu)不脫節(jié)；具有抗水平力的性能，保證水平地震時(shí)結(jié)構(gòu)不脫落；可適應(yīng)徑向、環(huán)向的位移要求；可適應(yīng)任意方向的轉(zhuǎn)角要求；減震支座具有良好的減震性能；鋼結(jié)構(gòu)抗震支座通過球面?zhèn)髁?，不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象，作用在上、下結(jié)結(jié)構(gòu)的反力比較均勻；支座不用橡膠承壓。
不存在橡膠老化對(duì)支座的影響，使用壽命長。球型支座的設(shè)計(jì)參數(shù)：支座豎向承載力分為300KN~10000KN十四個(gè)級(jí)別；支座的抗水平力為豎向承載力的20%；支座抗豎向拉力：GKQZ型、GJQZ型抗豎向拉力為豎向承載力的20%；GKGZ型、GJGZ型抗豎向拉力為豎向承載力的30%；設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為0.08rad（可根據(jù)用戶要求另行設(shè)計(jì)）支座的徑向位移量±20mm-±50mm。

球鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.05-0.1網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)滾動(dòng)支座、滑動(dòng)支座、固定支座的應(yīng)用成為網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)中必不可少的建筑材料。網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)滾動(dòng)支座：有一些特別的節(jié)點(diǎn)，需求支座頂板偏大，無形中加大了頂板的力臂；別的當(dāng)節(jié)點(diǎn)需求支座能完成大轉(zhuǎn)角。 而球鉸支座所在牛腿非水平狀況時(shí)，則需對(duì)支座時(shí)特別設(shè)計(jì)，以防止轉(zhuǎn)角提早占用而影響正常的轉(zhuǎn)角功用。這就需求不斷加強(qiáng)支座的抗壓，抗拔力，還需采用非常手法加強(qiáng)支座水平抗剪強(qiáng)度，以滿足壓，拉，彎，剪復(fù)合力效果下，支座能夠正常轉(zhuǎn)角，開釋彎矩，扭矩，對(duì)構(gòu)件起到有效的保護(hù)。網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)球鉸支座它應(yīng)用于建筑節(jié)點(diǎn)的鉸接。它具有上下構(gòu)件鉸接后大的萬向轉(zhuǎn)角能力。通過開釋彎矩，扭矩，能夠大ji限的降低因風(fēng)力，地震力，溫度改變導(dǎo)致的彈性力對(duì)構(gòu)件造成的損壞。