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。

單向滑動(dòng)彈性球鉸支座由于具有結(jié)構(gòu)多樣化、外形美觀、施工工期短等特點(diǎn)及良好的適用性，在我國(guó)大型鋼結(jié)構(gòu)建筑、橋梁等工程中廣泛使用。單向滑動(dòng)彈性球鉸支座結(jié)構(gòu)由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板及彈簧減震元件組成。它是在普通抗震鉸支座的基礎(chǔ)上增加鋼板彈簧或聚氨酯類(lèi)彈簧等部件。 其位移由上支座板與平面四氟板之間的滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。單向滑動(dòng)彈性球鉸支座的作用：它可以傳遞上層建筑的支撐反作用力，包括恒定荷載和活荷載引起的垂直力和水平力，確保結(jié)構(gòu)在活動(dòng)載荷，溫度變化，混凝土收縮和蠕變等因素的影響下自變形，從而使上下結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。單向滑動(dòng)彈性球鉸支座高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量廠家。 在確定支座的荷載情況和尺寸限制情況后，抗震減震鋼支座的設(shè)計(jì)主要考慮以下因素：根據(jù)球鉸支座的荷載情況和PTFE板的強(qiáng)度確定PTFE球面凸板的水平投影半徑以及曲面的曲率半徑；（2）根據(jù)規(guī)范的要求確定不銹鋼板的厚度和粗糙度；（3）根據(jù)規(guī)范的限制確定球冠襯板和下支座板的尺寸；（4）如果有必要。進(jìn)行抗震減震的設(shè)計(jì)。

大跨度空間建筑用固定抗震球鉸鋼支座選用可焊接鑄鋼件制作，支座內(nèi)含有不銹鋼板、聚四氟乙烯板用于實(shí)現(xiàn)支座的位移，設(shè)置一塊球冠襯板，利用球面的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)。不銹鋼板和聚四氟乙烯板的滑移面已經(jīng)應(yīng)用成熟，支座使用年限均可達(dá)到與建筑物同壽命。 球鉸支座按性能可分為：固定支座，僅具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)性能，代號(hào)為GD。單向滑動(dòng)支座，具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和單一方向的滑移性能，代號(hào)為DX。雙向滑動(dòng)支座，具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和縱向與橫向滑移性能，代號(hào)為SX。 雙向滑動(dòng)鋼連廊抗震球鉸支座是建筑結(jié)構(gòu)與下部支承結(jié)構(gòu)聯(lián)系的紐帶，也是整個(gè)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要部位。一個(gè)合理的支座節(jié)點(diǎn)必須是受力明確、傳力簡(jiǎn)捷、可靠，同時(shí)還應(yīng)做到構(gòu)造簡(jiǎn)單合理，制作簡(jiǎn)單方便，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。