近年来随着科学技术的进步，现代高层建筑结构向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，带有转换层的高层建筑得到了大量应用。其中梁式转换层以其受力明确、传力途径清晰、构造简单等特点受到青睐，是高层建筑中应用最为广泛的转换层形式。但是转换梁自重大、配筋多，需要耗费大量建筑材料；而且容易形成“强梁弱柱”现象，对结构抗震不利。因此，本文就从改变转换梁的结构形式出发对带有梁式转换层高层建筑结构进行抗震优化设计。本文以一幢带有梁式转换层的高层建筑结构为研究对象，根据其建筑特点建立了转换层拓扑优化与梁、柱尺寸优化相结合的一体化抗震优化模型。首先，采用基于SIMP理论的拓扑优化方法对转换层结构进行拓扑优化设计，并根据得到的最优拓扑构造出新的转换层结构形式。将新形式的转换层应用到建筑结构中，在有限元分析软件ANSYS环境下对新构造的结构进行模态分析、振型分解反应谱分析等整体动力分析，检验其安全可靠性能，进而选出最优方案。对选出的最优方案进行结构建模，采用基于APDL语言的结构优化模型，在水平地震力的作用下对其分别进行基于成本造价和基于性能的抗震优化设计。通过优化，找出新结构中梁、柱截面的尺寸合理大小，改进结构设计方案。基于成本的抗震优化设计可以将材料成本造价控制到最小，而基于性能的抗震设计在遵循投资—效益准则的基础上综合考虑了技术、经济、社会等多重因素，将结构寿命周期内的总费用降到最低。通过对优化后的结果进行分析比较，证明了基于性能的抗震优化设计更加合理，对实际工程更具有参考意义。