在70年代以前，我国城市的住宅楼、办公楼和其它民用房屋大部分是低层和多层建筑。有些建筑既不能停止使用但又急需增加使用面积，同时近期已建房屋由于使用功能的变化，需要增加或调整建筑面积，对这类建筑可以采取加层改造来达到改善建筑物使用功能的要求。　　 轻钢结构是房屋加层改造的主要结构形式。它具有抗震性能好、自重轻和施工简便等优点，且在经济性及安全性等方面比混凝土结构有较多优点，在国内外得到广泛的应用，但跨度受到一定限制。双向张弦梁结构是一种新型的大跨度预应力空间结构形式，主要应用于单层建筑中，其在多层建筑加层改造中显有应运。本文采用张弦梁结构进行加层改造，研究结构动力特性、主附结构间相互作用以及探讨其在需要大空间加层结构中应用的可行性，具有重要的理论意义及实际工程应用。　　 本文结合实际工程，针对既有混凝土框架结构的特点，采用双向张弦梁加层结构形式，运用有限元软件分析了原结构、张弦梁结构及两者组合后的结构。主要研究工作包括以下几个部分：　　 (1)对工程中通常采用的张弦梁结构形式进行系统总结与归类，设计实际工程相应的双向张弦梁布置形式，确定相关参数。进行了静力计算，得出结构在荷载作用下的内力分布以及位移情况。对索预应力、上弦梁截面和垂度等参数变化对张弦梁结构的影响进行了分析，得出了有益的结论，可供结构设计参考。　　 (2)利用有限元软件对原框架结构、张弦梁加层后所组成的新结构进行了系统的分析，包括模态分析、反应谱分析和时程分析。研究其动力特性，分析其在地震作用下的反应，在此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)对加层结构在实际工程应用中的一些关键性技术提出解决方案与建议，如新旧结构的连接、柱脚节点设计与构造等对实际工程设计与施工有参考价值。