江蘇會展中心球鉸支座-物美價廉

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。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）。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種工況中較不利的工況是較后一種。
以下即按這種工況進行球鉸支座的結構設計和計算。球鉸支座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。
球鉸支座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。球鉸支座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，且仍可繞設定的轉動中心O轉動。

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