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(zhǎng)期服役過程中，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，我們開發(fā)了一種大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座。

檢查球鉸支座的地腳螺栓是否被油污劃傷，球鉸支座的橡膠密封圈是否被油污開裂老化，檢查球鉸支座的相對(duì)位移是否均勻，并逐一記錄支座的位移。雙向活動(dòng)抗震球鉸鋼支座通過球面?zhèn)髁Γ芰γ娣e大，材料組合優(yōu)化。因此，與其他鉸鏈支座(如擺動(dòng)支座、滾柱支座等)相比。球鉸支座球鉸支座批發(fā)它們的體積和高度大大減小。
重量輕，易于安裝，成本比同等承載力的鋼支座低。雙向移動(dòng)抗震球鉸支座適用溫度范圍寬(-40℃~+70℃)，耐久性好。球鉸支座的預(yù)緊載荷一般為球鉸支座的豎向設(shè)計(jì)載荷，預(yù)緊三次為宜。預(yù)壓后進(jìn)行實(shí)荷，將試驗(yàn)荷載從零至試驗(yàn)荷載平均分為10級(jí)。試驗(yàn)時(shí)，取設(shè)計(jì)荷載的0.5%或1%作為初始?jí)毫Α?br /> 然后逐步加載。球鉸支座載荷平緩2分鐘后，讀取千分表和千分表數(shù)據(jù)，直到試驗(yàn)載荷穩(wěn)定3分鐘，卸載并測(cè)量殘余變形。加載過程連接三次，分別以球鉸支座的垂直壓縮變形作為四個(gè)百分表讀數(shù)的算術(shù)平均值，繪制出典型的載荷變形曲線——載荷垂直壓環(huán)的徑向變形曲線。球鉸支座球鉸支座在設(shè)計(jì)載荷下的垂直壓縮變形不得超過支座總高度的2%。
盆環(huán)的徑向變形不得超過盆環(huán)徑向外徑的0.05%。橡膠支座的優(yōu)點(diǎn):除了自身的抗震力學(xué)性能滿足抗震設(shè)計(jì)和使用要求外，還具有以下優(yōu)點(diǎn):一是球鉸抗震橡膠支座具有良好的耐久性、耐低周疲勞性、耐熱空氣老化性、耐臭氧老化性、耐酸性和耐水性，使用壽命可達(dá)60~80年。在此期間抗震力學(xué)性能不會(huì)發(fā)生顯著變化。