近些年来,钢结构加层的工程案例运用广泛,很多学者对于此类建筑的抗震性能也进行了大量研究,但研究内容大多数都集中于砌体结构或框架结构,同时加层形式多为钢结构直接加层。对框架剪力墙结构进行钢结构室内加层的抗震研究较少,并且目前国内对此做法尚无明确的抗震设计规范要求,导致实际工程设计没有合理的设计参考。本文依托郑州市瞪羚产业园室内加层新建项目为例,采用PKPM和Midas/Gen对结构进行建模,针对结构的优化设计和抗震性能作相关分析,为将来此类工程项目提供参考。本文主要研究内容如下:(1)通过有限元分析软件PKPM进行优化设计,满足结构设计规范的前提下,通过有限元软件SATWE分别建立框架结构体系和框架剪力墙结构体系、主次梁楼盖和井字梁楼盖。分析结果表明:采用框架剪力墙结构体系同框架结构体系相比降低工程造价约26.7万元,同时采用主次梁楼盖比采用井字梁楼盖节约8.4元?m~2。本次结构体系的优化设计在满足工程建设需要的同时提高了结构体系的性能,并有效降低了工程成本,验证了结构体系优化设计的有效性和必要性,为此类工程项目的优化设计提供了借鉴和参考。(2)因项目规划前期就需要考虑后期加层的设置,基于优化后的结构体系分别采用加载建模和加层建模两种方案,相应设置6组计算模型对主体结构进行定量计算和定性分析。通过分析研究可知:在主体结构合理设计的前提下,钢结构室内加层没有对既有结构产生不利的影响,相反夹层的设置对既有结构在地震作用下的一些结构指标产生了有利的影响,与此同时将室内加层的面荷载直接加到既有结构的加载建模方案是安全可行的。(3)为深入研究室内夹层的设置对既有结构在地震作用下产生的有利影响,采用Midas/Gen对加载建模的原结构和加层建模的室内加层结构进行建模,对两种结构进行时程分析,并观察结构的动力响应。时程分析结果表明:两种加载模式下结构在未加层部位剪力、层间位移角和层间位移变化不大,在插入钢结构夹层处,结构的层间剪力、层间位移变小,在CPC波多遇地震作用下,层间剪力减小最大幅度约为23.32%,在LWD波多遇地震作用下,层间位移最大减小幅度约为57.78%,在CPC波罕遇地震作用下,楼层剪力减小最大,最大约为25%,在CPC波罕遇地震作用下,层间位移减小幅度最大约为58%。在地震波的作用下两种结构梁铰由弹性阶段逐步过渡到屈服阶段,柱铰一直都保持着弹性状态直至分析结束,从塑性铰发展过程可知只有框架梁端产生了塑性铰,框架柱没有产生塑性铰,符合“强柱弱梁”的设计要求。(4)对夹层楼板的选择、夹层钢框架梁柱与主体连接的方式、夹层钢结构的防腐和防火措施以及室内钢夹层的施工特点和注意事项等关键技术内容进行归纳,并给出了本项目压型钢板混凝土加层楼板的结构施工图,使钢结构室内加层技术更好的在工程实践中得到应用,也为类似室内加层项目起到成套技术参考的目的。