80年代以前,我国城市住宅和其它民用房屋大多数是低层或多层建筑。这些建筑既不能停止使用,又急需扩大使用面积,而且其中有些建筑在过去建造中没有进行抗震设防或者设防标准偏低,可对这类建筑进行加固加层改造,以达到改善房屋使用功能,抗震加固及结构消能减震的目的。钢结构加层是目前逐步被推广的一种房屋加固与改造形式,它具有自重轻、抗震性能好和施工方便等优点;在技术、经济以及安全性等方面较混凝土结构具有明显的优点,在国内逐渐获得广泛的应用,但目前设计方法也不够完善,一般只对加层部分进行设计计算。但采用钢结构加层后,结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等都发生了变化。仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的,应进行包括既有建筑物的整体结构分析。针对既有钢筋混凝土框架和砖混结构顶部钢结构加层的特点,本文结合实际工程设计,运用有限元软件工具,作参数分析,并总结出规律。主要研究工作包括以下几个部分:(1)既有建筑顶部钢结构加层设计与构造的相关技术:针对不同的下部结构及加层使用功能进行钢结构加层房屋合理的结构方案选择。从钢结构加层合理结构形式的角度分析该体系设计中存在的薄弱环节,原结构的加固及钢结构加层与原结构的连接节点设计。(2)钢筋混凝土框架顶部钢结构加层的抗震性能分析:结合具体工程实例,使用ANSYS有限元软件对不同钢结构加层层数,建立平面模型及三维模型,进行静力及动力有限元分析,在各项数据对比的基础上总结出这种结构设计中的控制因素,对可能出现的薄弱部位,采取措施提高抗震能力。(3)砖混结构顶部钢结构加层的抗震性能分析:结合某砖混办公楼加层的工程实例,使用ANSYS有限元软件建立三维模型,进行静力及动力有限元分析,在各项数据对比的基础上总结出这种结构设计中的控制因素及变形特点,为该结构的抗震设计提供参考依据。(4)既有房屋加层可行性研究是房屋加层改建工程的关键工作,它既关系着房屋加层改建后的安全使用,又关系着增加楼层改建工程的意义和价值。