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。

固定抗震球鉸支座ZZ1-KZQZ-2500kN-GD，根據(jù)球鉸支座是否承載拉力，可將其分為無(wú)抗拉要求的球型鉸支座(GQZ)和有抗拉要求的球型鉸支座(klqz)，球型鉸支座類型的選用取決于結(jié)構(gòu)整體分析計(jì)算得到的支座受力要求。 1、通過(guò)球面?zhèn)髁?，不?huì)出現(xiàn)力的頸縮現(xiàn)象，作用在下部鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土構(gòu)造上的反力比較均勻。2、選用具有優(yōu)良耐磨性能聚四氟滑板或改性超高分子量滑板與不銹鋼板或鍍鋼板為摩擦副，通過(guò)摩擦副之間的相對(duì)滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)和水平滑動(dòng)功能，轉(zhuǎn)動(dòng)力距小，且轉(zhuǎn)動(dòng)力距與支座轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)，特別適用于大轉(zhuǎn)角的要求，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角可到0.05rad 以上。3支座具備各向一致的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，并且可以根據(jù)實(shí)際工程需要，將支座設(shè)計(jì)或固定支座、單向滑動(dòng)支座、雙向滑動(dòng)支座等。 4、球型鉸支座不使用承壓橡膠板、承載、滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)部件均由鋼材和聚四氟滑板或改性超高分子量滑板組成，不存在虛假老化對(duì)支座力學(xué)性能的影響，大大提高了支座的使用壽命。5、球型鉸支座不使用承壓橡膠板，不存在橡膠硬化問(wèn)題，要使用于低溫地區(qū)，使用溫度范圍達(dá)到零下40攝氏度-60攝氏度。