針對鋼結(jié)構(gòu)工程對支座的高承載、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、計算方法，運(yùn)用有限元分析驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算方法的適宜性，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，對于某些節(jié)點(diǎn)中心將產(chǎn)生很大的力矩。
對于這些力矩若不采取措施釋放掉，必將對建筑結(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，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。

球鉸支座的結(jié)構(gòu)： 該支座是在滑動鉸支座的基礎(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個等級,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）的滑動實現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動，可萬向轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)支座水平滑動，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。