在结构设计领域,传统的结构优化设计已开展多年,结构工程师已形成了以降低工程造价、改善工程经济为目标的概念。然而,绿色建筑评价标准中提到的节材优化设计不同于传统的结构优化设计。绿色建筑是指资源消耗小和环境影响小的建筑,即碳排量较少的建筑。相比传统的结构优化设计,绿色建筑优化设计是以减少建筑的碳排量为目标。因此对高层建筑主要的结构体系—框-剪结构进行绿色优化设计就显得十分必要。本文在梳理绿色建筑和框-剪结构优化研究现状的基础上,分析框-剪结构的特点和剪力墙的布置原则,总结当前确定剪力墙合理数量的3种方法,建立基于绿色建筑的框-剪结构优化的数学模型。继而研究绿色建筑生命全周期理论下的碳排量计算方法,结合西安地区的实际情况确定主要建材的碳排量因子,建立结构体系碳排量计算的公式,为结构优化设计碳排量的定量计算奠定基础。接下来结合工程实例,采用数值模拟的方法,利用有限元分析软件建立结构的实体模型,使结构在满足抗震性能的前提下,定量计算结构体系的碳排量。分析了剪力墙的数量及布置、剪力墙厚度、墙柱混凝土强度等级等因素与框-剪结构体系的抗震性能和碳排量的关系。结果表明合理的剪力墙数量和布置不但可以改善结构的抗震性能,而且可以显著减少框-剪结构的碳排量;剪力墙的厚度对结构体系的抗震性能影响较小,对结构的碳排量影响较大;适当提高混凝土的强度等级,对减小结构的碳排量非常有利。最后提出了一种基于绿色建筑的框-剪结构实用优化设计途径。本文研究所得结论,为框-剪结构的绿色优化设计提供了有意义的参考。