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球铰支座由上、下支座板、不锈钢板、中间球冠衬板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等组成。球型支座通过球冠衬板与球面聚四氟乙烯板之间的滑动完成支点的转动过程，因而有转动灵活，适用转角等优点，可以释放钢结构卸载时应力、温度变形应力。
球型铰支座与其他铰支座相比有如下特点：
1球型支座通过球面传力
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球铰支座由上、下支座板、不锈钢板、中间球冠衬板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等组成。球型支座通过球冠衬板与球面聚四氟乙烯板之间的滑动完成支点的转动过程，因而有转动灵活，适用转角等优点，可以释放钢结构卸载时应力、温度变形应力。
球型铰支座与其他铰支座相比有如下特点：
1球型支座通过球面传力，不出现力的缩颈现象，作用在预埋件上的反力比较均匀
2球型支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程，转动力矩小，而且转动力矩只与支座球面半径及四氟板摩擦系数有关，与支座转角大小无关，因此特别适用于大跨度钢结构的使用要求。
3球型支座各向转动性能一致，适用于跨度大、钢结构空间双曲等不规则结构致使各方向均有
转角变位的结构支承。
4球型支座不用橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。球型支座在传递结构荷载过程中不受橡胶允许承压的制约，与盆式支座相比，其单位面积承载能力大，支座体积小，可减小支座底面积。
网壳结构与网架结构边界条件的区别
网壳结构的受力性能与网架结构有较大区别,网架结构在某种意义上其整体受力性能类似于平板,结构以受弯曲力为主,而网壳结构则更接近于连续壳体,结构受力以薄膜力为主,双层网壳则具有单向或双向拱(索)的受力特点。因此这两种结构对边界条件有不同的要求。通常在设计周边支承的网架结构时,都选择沿边界切向固定、法向放松的约束条件。这一方面是因为网架结构的下部支承结构在边界的法向比较柔,容易满足以上假定;另一方面网架结构自身也需要这样的边界来释放由温差引起的温度应力和其它次应力。
对于矢跨比很小的微曲面双层网壳,也有将边界法向约束放松的作法。这主要是因为:在这种情况下,即使结构边界按沿法向约束计算,网壳也不再以承受薄膜力为主,其受力特点已接近于平板网架结构;而且由于壳体曲面与边界的夹角太小,如果让边界法向约束,将会产生很大的水平推力,给支座和下部结构设计带来很大困难;另外,由于网壳结构比较扁平,其下部支承结构就必然高柔,这样也比较接近法向放松的计算假定。这时,结构可以看作是一个微弯的网架,而不是网壳。
1工程概况北京奥运会老山自行车馆屋盖采用双层球面网壳结构。网壳通过环形桁架支承于倾斜人字形钢柱上,环形桁架由4根环梁通过腹杆连接而成。该馆屋盖双层球面网壳以四角锥网格为主,径向网格32个,外圈环向网格96个,向内经多次收格使网格大小均匀。网壳杆件采用圆钢管截面,节点为焊接空心球节点。4根环梁采用圆钢管截面。人字形钢柱下部设置铸钢球铰支座。该节点确保了人字形柱在柱脚的转动能力,从而使该节点处仅传递轴向力,优化了混凝土承台的受力情况。网壳矢跨比较小,在竖向荷载作用下将产生较大的水平推力。该水平推力主要由截面较大的环梁承受,通过人字形柱脚处设置铸钢球铰支座使人字形钢柱仅承受轴向力,从而改善了柱脚处混凝土基础的受力情况。分析表明铰接连接保证结构可以自由的变形,温度变化时结构可以发生较大的温度变形,而产生很小的温度应力。2铸钢球铰支座节点有限元分析2.1节点构造及控制工况铸钢球铰支座的支承垫(铸钢件3)基本形状为一圆锥台,其上挖出两个球窝,球窝半径比凸球半径大5 mm,以满足安装偏差要求。外盖(铸钢件1、铸钢件2)与铸钢件3之间通过螺钉连接,外盖承受支座拉力并将反力传给支承垫。
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