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。

一般網(wǎng)架抗震球鉸支座15％～20％的等效阻尼比相比有所提高。阻尼比的巨細反映了支座阻尼耗能能力的巨細，而阻尼耗能又是結(jié)構(gòu)中為重要的耗能方式，是減震體系減震功率高低的標志。因而較大的等效阻尼比使網(wǎng)架減震球型鋼支座具備了優(yōu)良的減震性能。由網(wǎng)架減震球型鋼支座模仿地震振動臺試驗的結(jié)果可得如下結(jié)論：該支座有用阻隔了地震波向上部結(jié)構(gòu)中的傳遞。
減小了上部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，隔震作用好。中間稍大，邊緣略小，比理論值更挨近實際狀況。球面耐磨板豎向壓應(yīng)力有限元計算結(jié)果見圖4。與平面耐磨板受力狀況相似，球面耐磨板承受的豎向應(yīng)力也均為壓應(yīng)力(為負值)，PTFE耐磨板的應(yīng)力值為24.7～28.6MPa，UHMWPE耐磨板的應(yīng)力值為25.9—29.3MPa。
中部大部分區(qū)域的應(yīng)力值在29.0MPa鄰近，與理論值符合也非常好。兩種工況的比照都闡明，運用UHMWPE耐磨板在改善抗震球型鋼支座的受力方面與運用肌FE耐磨板作用相似，均了支座觸摸部位之間的應(yīng)力會集，使支座受力更均勻，且這兩種耐磨板對于支座應(yīng)力會集改善的幅度很挨近。隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展對建筑行業(yè)有了更高的要求。