建筑结构在地震作用等外部激励下将产生变形,如果设计方案不合理将导致结构出现变形过大或抗力不足等问题,因此需要进行结构抗震优化设计。对建筑结构进行优化设计,不仅能够使设计方案满足抗震规范的要求,而且能确保结构的重要性能指标达到最优或较优,从而实现基于性能的抗震设计理念。在众多结构优化设计方法中“满应力准则设计”的重要性十分突出、备受认可。对于建筑结构的抗震优化设计,满应力设计准则可以简化为均匀损伤准则或均匀变形准则,也就是近几年逐渐被受到重视的“均匀损伤”的设计理念,即在风荷载或多遇地震作用下,多高层结构中各楼层的水平方向位移角应当相等或相近;在飓风或罕遇地震作用下,各层同时进入塑性状态,且各层的损伤程度相等或相似。如果结构发生均匀损伤,可以避免出现薄弱层和集中损伤,整体性能将全面提高,从而大大提高结构的安全性。本文基于均匀损伤的设计理念,对连续变截面结构进行抗震优化设计,将弯剪型结构简化为连续变截面悬臂杆,假定结构截面函数具有自然指数型和幂函数型等形式,将地震和风荷载等外部激励等效为均布、倒三角和惯性相关的三种荷载分布模式。以结构发生均匀变形为优化目标,建立结构连续化位移方程并进行优化求解,获得了考虑荷载分布形式的弯剪型结构最优刚度和截面分布解析解。理论和数值分析结果表明:截面按幂函数变化的结构能够实现均匀损伤,不同荷载分布模式下的最优刚度或截面分布有所不同。通过有限元静力和动力分析,进一步验证了解析解的准确性。针对目前结构优化算法计算效率较低的不足,提出基于DE和PSO的混合智能算法。针对剪切型和弯剪型框架结构,以弹性动力时程分析中结构各层的层间相对位移相等为优化目标,基于混合智能算法对结构楼层刚度进行优化设计,获得了楼层刚度的最优分布规律。在此基础上研究了地震动随机性和梁柱刚度比等因素对优化结果和刚度分布规律的影响。基于曲线拟合和等效理论分析,建立楼层最优刚度比和等效最优截面尺寸比的多项式函数。通过与现有研究成果的对比,验证所建立的经验函数具有较高的精度。在上述剪切型和弯剪型框架结构优化结果的基础上,对既有建筑结构或是刚度分布均匀的结构加普通支撑进行优化布置设计。结果表明支撑最优刚度分布从底层至顶层逐渐减小,随层数的增加,曲线逐渐趋于平缓。针对加黏弹性阻尼器的结构,选取其剪切面积进行优化,以结构发生均匀损伤为目标,通过混合智能算法的迭代设计最终获取最优剪切面积分布规律,在此基础上研究地震随机性对结果的影响,对优化结果进行公式拟合,通过拟合公式的拟合值和真实值对比验证拟合公式的准确性。针对加防屈曲支撑的结构,选取结构楼层防屈曲支撑刚度进行优化,在此基础上研究地震幅值和地震随机性对结果的影响,同样对优化结果进行公式拟合,通过拟合公式的拟合值和真实值对比验证拟合公式的准确性。