球鉸支座由上、下支座板、不銹鋼板、中間球冠襯板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等組成。球型支座通過球冠襯板與球面聚四氟乙烯板之間的滑動(dòng)完成支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程，因而有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，適用轉(zhuǎn)角等優(yōu)點(diǎn)，可以釋放鋼結(jié)構(gòu)卸載時(shí)應(yīng)力、溫度變形應(yīng)力。

 球型鉸支座與其他鉸支座相比有如下特點(diǎn)：

1球型支座通過球面?zhèn)髁?，不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象，作用在預(yù)埋件上的反力比較均勻

2球型支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)過程，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，而且轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與支座球面半徑及四氟板摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)，因此特別適用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用要求。

3球型支座各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致，適用于跨度大、鋼結(jié)構(gòu)空間雙曲等不規(guī)則結(jié)構(gòu)致使各方向均有

轉(zhuǎn)角變位的結(jié)構(gòu)支承。  

4球型支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對(duì)支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。球型支座在傳遞結(jié)構(gòu)荷載過程中不受橡膠允許承壓的制約，與盆式支座相比，其單位面積承載能力大，支座體積小，可減小支座底面積。

橋前大梁由風(fēng)荷載引起的橫向振動(dòng)不僅會(huì)對(duì)岸橋工作性能產(chǎn)生影響,而且還會(huì)對(duì)整機(jī)作業(yè)的安全性及壽命造成十分嚴(yán)重的危害。目前,風(fēng)工程的研究方法主要有:a.基于隨機(jī)振動(dòng)理論的理論分析法;b.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè);c.邊界層風(fēng)洞試驗(yàn)研究;d.以流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值算法。文獻(xiàn)[1]對(duì)岸橋平均風(fēng)荷載進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究,獲得了工作和非工作兩種狀態(tài)下主要構(gòu)件在360°方向范圍內(nèi)的桿體型系數(shù)。文獻(xiàn)[2]分析計(jì)算了圓截面斜撐桿在理想狀態(tài)、實(shí)際運(yùn)用狀態(tài)及改進(jìn)約束形式后的自振頻率與相應(yīng)的共振風(fēng)速。此外,利用調(diào)質(zhì)阻尼器抑制岸橋風(fēng)致振動(dòng)也可獲得明顯的效果[3]。岸橋前大梁通過鉸接方式與后大梁聯(lián)結(jié)從而實(shí)現(xiàn)俯仰功能。但這種聯(lián)結(jié)方式不可避免地會(huì)在大梁根部和銷軸支座之間存有間隙。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)在對(duì)岸橋的整機(jī)分析中常常忽略前大梁鉸支座間隙的影響。本文旨在研究該間隙對(duì)大梁橫向振動(dòng)的影響,并提出在前大梁鉸支座處使用橡膠彈簧填充間隙的彈性支承方式,以減小前大梁的橫向振動(dòng)。

鑄鋼支座是一類特殊的節(jié)點(diǎn)形式,將上部荷載傳遞給下部結(jié)構(gòu),作為重要傳力構(gòu)件,其設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全。而鑄鋼支座應(yīng)用在大跨屋蓋或橋梁與下部結(jié)構(gòu)的結(jié)合處,通常構(gòu)造形式差別較大,很難一概而論,需視具體的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。鑄鋼球鉸支座在我國(guó)應(yīng)用廣泛,設(shè)計(jì)方法亦相對(duì)成熟,但球鉸支座上蓋板與其懸挑部分的連接,可以通過螺栓、焊縫或加強(qiáng)掛鉤等方式實(shí)現(xiàn),而通常在進(jìn)行支座設(shè)計(jì)時(shí),忽略該連接方式對(duì)支座極限承載力的影響,假設(shè)連接安全可靠,因此,與之相關(guān)的研究資料較少。為探討常用連接方式能否有效保證支座抗拉極限承載力,文中依托某實(shí)際鑄鋼球鉸支座設(shè)計(jì)背景,通過有限元分析,總結(jié)不同上蓋板連接方式時(shí)球鉸支座應(yīng)力分布規(guī)律和極限抗拉承載力的差異,為該類節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

對(duì)拱架結(jié)構(gòu)的重要關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)——拱肋-拉桿-支座筒體交接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)體有限元分析,以考察其在各主要工況下的應(yīng)力應(yīng)變特性,從而提出改良節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的有效措施。4.結(jié)合大跨度鋼管混凝土拱架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出該類結(jié)構(gòu)形式的樓蓋豎向振動(dòng)分析和舒適度驗(yàn)算方法。尤其是對(duì)于此類多層空間結(jié)構(gòu)樓蓋豎向振動(dòng)的人行激勵(lì)分布模式、激勵(lì)荷載的取值、重點(diǎn)驗(yàn)算部位及舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),提出相應(yīng)的建議方法。5.考慮拱架結(jié)構(gòu)施工順序?qū)ζ涫芰顟B(tài)的影響,進(jìn)行施工過程分析,確定合理的施工順序,以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,充分利用材料強(qiáng)度,避免結(jié)構(gòu)不利受力狀態(tài)發(fā)生在施工過程中。與工程現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)控結(jié)果(位移、應(yīng)力)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證分析方法的正確性。