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山西首幢高层钢结构公寓是在已建结构基础上采用过渡层之后再对其进行钢结构加层的建筑,当前类似工程在国内缺乏系统性研究,并且在工程设计上缺乏合理设计参考的情况下,实施的加层层数之多、难度之大在国内实属罕见,为将原结构4层增层至18层,依据现行的规范、规程对这一工程实例进行分析研究,主要进行了以下几个方面的工作并得出了相应的结论:1、山西首幢高层钢结构公寓原有结构加固设计采用外观缺陷普查、钻芯法检测以及超声波检测对原有结构进行检测鉴定,基于Midas Gen计算分析,通过计算结果比较原有结构模型和检测后结构模型的基本性能,制定最优加固设计方案,使结构具有较强的刚度、承载能力等特性,为上部加层提供最重要的前提条件。2、山西首幢高层钢结构公寓加层设计根据基本条件设定合适的参数,选择结构布置及结构体系,对竖向抗侧力构件和水平受力构件进行设计;根据结构设计的基本假定,综合多方面因素,确定在加层的结构为钢结构的前提下,建立原有结构上加复式钢结构(“4层原有结构+14层钢结构”)的两种加层方案,为设计分析选择最优方案做前期准备。3、山西首幢高层钢结构公寓整体结构分析利用Midas Gen、Pkpm设计分析软件分别对两个方案建模进行非抗震和抗震作用下的单、多工况计算分析,通过对两种方案的模态分析、振型分解反应谱分析和弹性时程分析的内力、位移等指标以及整个结构的用钢量经济指标的比较,选出最优方案;基于最优方案本文采用Midas Gen和Etabs分析软件以及手算的方法重点分析了地基基础承载力问题和底部加固柱部分在加层后的整体受力性能、安全储备的问题,使此类复杂工程在规范选取存在矛盾的情况下保持了较好的变形能力、具备了一定的安全贮备,能够达到适度抗震性能的目标;重点探讨了钢结构和钢筋混凝土结构的受力特性,利用Midas Gen软件对其接触面处采用两种不同的处理方式进行了整体性分析,验证了钢结构与钢筋混凝土结构交接过渡区域的刚性连接是保证整体安全、减小刚度突变的有效手段。