现代科学技术的高速发展，使钢结构住宅逐渐成为住宅产业的一支新生力量。我国建筑钢结构住宅同经济建设一样突飞猛进，但现有钢结构设计方法以构件的设计为基础，结构设计偏重于结构的安全，未能综合考虑结构整体的安全性与经济性和其他性能的相互影响和平衡。本文以低多层钢框架住宅结构为对象，研究该类结构的优化设计方法问题。本文主要研究工作如下： (1)综述了钢结构住宅的国内外发展概况、钢框架结构设计现状以及现代结构优化设计的理论、方法与最新应用进展，阐述了进行钢结构优化设计的必要性； (2)依据钢结构设计理论，考虑实际工程中钢框架结构体系约束条件，建立了低多层钢框架结构体系的单目标优化模型，结合工程实例，在ANSYS平台上实现了钢框架结构体系单目标优化设计； (3)建立了低多层钢框架住宅结构多目标模糊优化设计模型，采用多目标模糊优化设计方法对多层钢框架结构梁柱截面尺寸进行优化分析，给出了优化次数与结构用钢量、截面尺寸的关系，得到优化设计结果； (4)对单目标与多目标模糊优化设计的优化结果进行了对比分析，计算结果表明，优化设计方案与原设计方案相比，结构体积、应力、位移指标均得到了改善。文中所提出的优化方模型与优化方法能达到优化结构，节约钢材，降低工程造价的目标，对工程设计有一定的参考价值。