球铰支座保障

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。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）。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种工况中较不利的工况是较后一种。
以下即按这种工况进行球铰支座的结构设计和计算。球铰支座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。
球铰支座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。球铰支座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，且仍可绕设定的转动中心O转动。

抗拉压球铰支座剪压作用 采用分析软件对支座在竖向压力和水平剪力作用下建立实体模型，选择材料参数：质量密度，弹性模量 ，热膨胀系数，泊松比，剪切弹性模量，划分网格，约束支座顶部，给内侧面加力，得到部件的应力、位移结果。 分析结果证明：在剪压共同作用下，支座的下坐板和上座板大应力，均低于材料强度设计值 剪拉作用 采用分析软件对支座竖向拉力和 水平剪力作用下建立实体模型，选择材料参数：质量密度 ，弹性模量 ，热膨胀系数，泊松比，剪切弹性模量，划分网格，约束支座底部，给内侧面加力，得到各部件的应力、位移结果。 分析结果证明：在拉力和剪力共同作用下，支座的下坐板和上座板 大应力分别均低于铸钢材料的承载力设计值。