优化设计是把最优化数学原理应用于工程设计问题，在多个设计方案中寻找到尽可完善的或最适宜的设计方案的一种现代设计方法。优化设计集专业设计理论、数学最优方法和计算机技术于一体，为工程设计提供了一种重要的科学设计方法，能够大大提高设计效率和设计质量。工程学科必须面向经济建设，优化设计作为工程设计的最终目标是毫无疑义的。 高层建筑投资大，建设周期长，对其进行优化设计以期获得最优结构方案并节约投资，一直是结构工程师所努力的。但是由于设计变量、约束条件、计算量过于庞大的原因，其成果还较少应用于工程实际，目前远远落后于理论进展。 高层建筑考虑全系统和全寿命的抗震结构优化设计，应包括五个层次：一是结构功能的优化；二是结构选型的优化；三是结构体系的优化；四是结构尺寸的优化；五是基于最优设防烈度的抗震结构优化设计。 本文结合框架-剪力墙实例，研讨了结构体系的概念设计和整体优化方法。通过建立框-剪结构协同工作的微分方程及求解，得出框-剪结构在倒三角形荷载作用下的侧移曲线、弯矩、剪力分布曲线，经分析对比，得出框-剪结构最佳刚度特征值区间。 说明了确定剪力墙合理数量的方法，推导出按结构侧移限值确定剪力墙数量的公式。 本文结合抗震分析，论述了框架结构优化及构件最小造价设计。阐述了基于最优设防烈度的抗震结构优化设计的思路和方法，以及如何进行抗震结构最优设防烈度的决策。并通过框架计算实例，说明了优化的具体步骤。