某一工程所用大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座為例，對(duì)照普通球鉸支座，對(duì)其性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算方法進(jìn)行分析。對(duì)所研究的球鉸支座的性能要求承載能力N＝10000kN抗拉能力F＝2000kN抗剪能力H＝3000kN轉(zhuǎn)角θ＝0.05rad轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)定在O點(diǎn)處（見(jiàn)圖1）。工況分析球鉸支座在服役期間可能出現(xiàn)的工況：1.球鉸支座在承受壓力的同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；2.球鉸支座在承受拉力的同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；3.球鉸支座在承受壓力的同時(shí)承受剪力和轉(zhuǎn)動(dòng)；4.球鉸支座在承受拉力的同時(shí)承受剪力和轉(zhuǎn)動(dòng)；以上4種工況中較不利的工況是較后一種。
以下即按這種工況進(jìn)行球鉸支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。球鉸支座球鉸支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳力路徑考慮到對(duì)球鉸支座有大轉(zhuǎn)角的要求和有設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的要求，采用球面?zhèn)髁Φ拇筠D(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座方案，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)中心和轉(zhuǎn)角確定傳力球面的球心，以適應(yīng)工程要求。球鉸支座傳力路徑：上部結(jié)構(gòu)將荷載傳給上支座板，然后依次通過(guò)不銹鋼板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板傳遞給下部結(jié)構(gòu)。
球鉸支座大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座與普通球鉸支座結(jié)構(gòu)、性能對(duì)照當(dāng)球鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)后，球鉸支座承受拉力的兩個(gè)作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之間夾角為0.05rad，支座承受水平力的兩個(gè)作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之間夾角也為0.05rad，在這種情況下，球鉸支座承受拉力和剪力時(shí)皆為線傳力。
甚至造成點(diǎn)傳力。特別是在承受拉力時(shí)，受力點(diǎn)偏向一側(cè)，破壞了均衡受力狀況，很可能造成構(gòu)件破壞。且如果先有了拉力、剪力，又需支座轉(zhuǎn)動(dòng)，支座先在拉力、剪力作用下，作用面（都是平面）貼合，支座就再也轉(zhuǎn)不動(dòng)了，轉(zhuǎn)角釋放不了，有害力矩也釋放不了。球鉸支座大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)0.05rad且承受拉力、水平剪力時(shí)的狀況。
可以看出當(dāng)球鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)后，球鉸支座承受拉力的兩個(gè)作用面（見(jiàn)G處、H處）仍為球面結(jié)合，支座承受水平力的兩個(gè)作用面（見(jiàn)G處、H處）也仍為球面結(jié)合，在這種情況下，支座在承受拉力和剪力時(shí)皆為球面?zhèn)髁?，不存在偏載或應(yīng)力集中，不破壞原有的傳力狀況，保證結(jié)構(gòu)，且仍可繞設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。

網(wǎng)架支座分減振球型鋼支座和抗震球型鋼支座，亦稱為萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸支座、鋼結(jié)構(gòu)支座、萬(wàn)向球鉸支座，抗震球鉸支座系列抗震拉壓支座包括固定支座、單向活動(dòng)支座、雙向活動(dòng)支座三種型式,支座規(guī)格分為22個(gè)等級(jí),支座豎向設(shè)計(jì)承載力、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角、摩擦系數(shù)均按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。其水平承載力、豎直方向拔力及支座的整體強(qiáng)度均比普通支座有大幅度提高。球鉸支座采用彈性減振元件,具有機(jī)理清晰明確、結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定、減振性能優(yōu)良等特點(diǎn)。該系列支座適用于大跨度空間結(jié)構(gòu)及大跨度梁板,尤其適用于高烈度地震區(qū)的工程結(jié)構(gòu)。耐磨材料采用改性超高分子量，了支座的耐磨性能、滑動(dòng)性能和使用壽命；優(yōu)質(zhì)材料的采用提高了設(shè)計(jì)面壓，減小了支座的尺寸，減輕了重量，降低了工程造價(jià)。網(wǎng)架球鉸支座附屬構(gòu)件靈活設(shè)計(jì)，采用套筒及錨固螺栓與墩、梁鏈接，安裝方便、維護(hù)便利。

彈性抗震球鉸支座具有抗沖擊性好、抗壓強(qiáng)大、傳力均勻、使用壽命長(zhǎng)、用鋼量小等特點(diǎn)，現(xiàn)已成功替代傳統(tǒng)的橡膠支座。 球鉸支座類別：?jiǎn)蜗蚧瑒?dòng)型、雙向滑動(dòng)型、固定型。顏色：灰、紅、黃。規(guī)格：1000KN、1500KN、2000KN、2500KN、3000KN、4000KN、5000KN、6000KN、7000KN、8000KN、9000KN、10000KN及以上。彈性抗震球鉸支座適用范圍：網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)、會(huì)展中心、火車站、飛機(jī)場(chǎng)、大型體育館等場(chǎng)所?；瑒?dòng)連接時(shí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則自身足夠的強(qiáng)度保證強(qiáng)風(fēng)，小震下正常使用；足夠的支座滑移量，保證球鉸支座能夠協(xié)調(diào)兩端主樓在大震時(shí)產(chǎn)生的位移；做好支座的限位設(shè)計(jì)，保證支座在協(xié)調(diào)主樓位移時(shí)，不會(huì)從任意一端的主樓上滑落?？拐鹎蛐吻蜚q支座豎向設(shè)計(jì)承載力，支座轉(zhuǎn)角，支座摩擦系數(shù)及位移均按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。