性价比高的网架球铰支座

针对钢结构工程对支座的高承载、高抗拉、高抗剪、大转角的要求，以承载能力为10000kN的支座为例，研究满足要求的大转角网架球铰支座的结构型式、计算方法，运用有限元分析验证结构设计和计算方法的适宜性，从而获得大转角网架球铰支座的设计方法。球铰支座球铰支座在钢结构工程中，一般用在上部结构与基础结构的结合处。
上部结构的静、动载荷通过支座传递给基础结构，要求支座要有足够的承受竖向载荷的能力；温度变化或地震将使结构产生水平剪力和竖向拉力，这些力的传递也要靠支座来完成，因此还要求支座具有足够的抗水平剪力和抗竖向拉力的能力；结构在长期服役过程中，由于受力件的变形或位移，对于某些节点中心将产生很大的力矩。
对于这些力矩若不采取措施释放掉，必将对建筑结构产生很大的危害，释放有害力矩的措施，一般是在节点处设置铰接结构和对支座释放足够的位移空间，而铰接性能反应到节点处的支座上，就是要求支座具有足够的转动能力。球铰支座从以上分析可以看出，应用于钢结构工程的支座需具备足够的承载能力、抗拉能力、抗剪能力和转动能力。
需要指出的是，钢结构工程要求支座转角要比用于其它（例如桥梁）工程的支座的转角大得多。球铰支座转角的增大，就普通支座而言，破坏了支座的受力状况，面传力变为线传力或点传力，或支座卡死，不能转动，将给工程埋下巨大隐患。为了适应工程需要，保证工程，我们开发了一种大转角网架球铰支座。

钢结构球铰支座的工作原理，是在盆式橡胶支座基础上，发展起来的一种新型桥梁支座。其基本原理是支座的转角通过球冠衬板与球面四氟板之间的滑动来实现。设计转角远大于盆式支座，一般为0.01-0.02rad，丰争穿膊大桥主桥上1000kN的球形支座设计转角达到0.042rad。球型支座适用于城市立交桥和大跨度公路桥。
尤其是弯桥和宽桥。钢结构球型支座的主要技术性能：可承受竖向载荷；具有抗竖向拉竖向地震时上下结构不脱节；具有抗水平力的性能，保证水平地震时结构不脱落；可适应径向、环向的位移要求；可适应任意方向的转角要求；减震支座具有良好的减震性能；钢结构抗震支座通过球面传力，不出现力的缩颈现象，作用在上、下结结构的反力比较均匀；支座不用橡胶承压。
不存在橡胶老化对支座的影响，使用寿命长。球型支座的设计参数：支座竖向承载力分为300KN~10000KN十四个级别；支座的抗水平力为竖向承载力的20%；支座抗竖向拉力：GKQZ型、GJQZ型抗竖向拉力为竖向承载力的20%；GKGZ型、GJGZ型抗竖向拉力为竖向承载力的30%；设计转角为0.08rad（可根据用户要求另行设计）支座的径向位移量±20mm-±50mm。