某一工程所用大转角网架球铰支座为例，对照普通球铰支座，对其性能、结构设计、计算方法进行分析。 

一、对所研究的球铰支座的性能要求 

承载能力N＝10000kN 

抗拉能力F＝2000kN 

抗剪能力H＝3000kN 

转角 θ＝0.05rad 

转动中心设定在O点处（见图1）。 

二、工况分析 

球铰支座在服役期间可能出现的工况： 

1.球铰支座在承受压力的同时发生转动； 

2.球铰支座在承受拉力的同时发生转动； 

3.球铰支座在承受压力的同时承受剪力和转动； 

4.球铰支座在承受拉力的同时承受剪力和转动； 

以上4种工况中最不利的工况是最后一种，以下即按这种工况进行球铰支座的结构设计和计算。 

三、球铰支座结构设计和传力路径 

考虑到对球铰支座有大转角的要求和有设定的转动中心的要求，采用球面传力的大转角网架球铰支座方案，结合转动中心和转角确定传力球面的球心，以适应工程要求。

球铰支座传力路径： 

上部结构将荷载传给上支座板，然后依次通过不锈钢板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板传递给下部结构。 

四、大转角网架球铰支座与普通球铰支座结构、性能对照 

当球铰支座转动后，球铰支座承受拉力的两个作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之间夹角为0.05rad，支座承受水平力的两个作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之间夹角也为0.05rad，在这种情况下，球铰支座承受拉力和剪力时皆为线传力，甚至造成点传力。特别是在承受拉力时，受力点偏向一侧，破坏了均衡受力状况，很可能造成构件破坏。且如果先有了拉力、剪力，又需支座转动，支座先在拉力、剪力作用下，作用面（都是平面）贴合，支座就再也转不动了，转角释放不了，有害力矩也释放不了。 

大转角网架球铰支座以O点为转动中心转动0.05rad且承受拉力、水平剪力时的状况。

可以看出当球铰支座转动后，球铰支座承受拉力的两个作用面（见G处、H处）仍为球面结合，支座承受水平力的两个作用面（见G处、H处）也仍为球面结合，在这种情况下，支座在承受拉力和剪力时皆为球面传力，不存在偏载或应力集中，不破坏原有的传力状况，保证结构安全，且仍可绕设定的转动中心O转动。 

通过以上比较可知，大转角网架球铰支座不仅具有良好的受力、传力性能和转动性能。