某一工程所用大轉角網架球鉸支座為例，對照普通球鉸支座，對其性能、結構設計、計算方法進行分析。 

一、對所研究的球鉸支座的性能要求 

承載能力N＝10000kN 

抗拉能力F＝2000kN 

抗剪能力H＝3000kN 

轉角 θ＝0.05rad 

轉動中心設定在O點處（見圖1）。 

二、工況分析 

球鉸支座在服役期間可能出現的工況： 

1.球鉸支座在承受壓力的同時發生轉動； 

2.球鉸支座在承受拉力的同時發生轉動； 

3.球鉸支座在承受壓力的同時承受剪力和轉動； 

4.球鉸支座在承受拉力的同時承受剪力和轉動； 

以上4種工況中最不利的工況是最后一種，以下即按這種工況進行球鉸支座的結構設計和計算。 

三、球鉸支座結構設計和傳力路徑 

考慮到對球鉸支座有大轉角的要求和有設定的轉動中心的要求，采用球面傳力的大轉角網架球鉸支座方案，結合轉動中心和轉角確定傳力球面的球心，以適應工程要求。

球鉸支座傳力路徑： 

上部結構將荷載傳給上支座板，然后依次通過不銹鋼板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板傳遞給下部結構。 

四、大轉角網架球鉸支座與普通球鉸支座結構、性能對照 

當球鉸支座轉動后，球鉸支座承受拉力的兩個作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之間夾角為0.05rad，支座承受水平力的兩個作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之間夾角也為0.05rad，在這種情況下，球鉸支座承受拉力和剪力時皆為線傳力，甚至造成點傳力。特別是在承受拉力時，受力點偏向一側，破壞了均衡受力狀況，很可能造成構件破壞。且如果先有了拉力、剪力，又需支座轉動，支座先在拉力、剪力作用下，作用面（都是平面）貼合，支座就再也轉不動了，轉角釋放不了，有害力矩也釋放不了。 

大轉角網架球鉸支座以O點為轉動中心轉動0.05rad且承受拉力、水平剪力時的狀況。

可以看出當球鉸支座轉動后，球鉸支座承受拉力的兩個作用面（見G處、H處）仍為球面結合，支座承受水平力的兩個作用面（見G處、H處）也仍為球面結合，在這種情況下，支座在承受拉力和剪力時皆為球面傳力，不存在偏載或應力集中，不破壞原有的傳力狀況，保證結構安全，且仍可繞設定的轉動中心O轉動。 

通過以上比較可知，大轉角網架球鉸支座不僅具有良好的受力、傳力性能和轉動性能。