桁架转换层具有结构受力明确合理、地震作用反应小、建筑布局灵活、转换层利用空间大、管道设备布置便捷等优点。其中,叠层桁架转换结构是近年来转换层理论研究方面的热点之一。本文以叠层桁架转换结构工程实例为基础,对当前主流拓扑优化方法中的均匀法、变密度法和渐进结构优化法,以及ANSYS、TOSCA、HYPERMESH-OPTISTRUCT中的拓扑优化模块等进行深入细致的分析研究,采用ANSYS、HYPERMESH-OPTISTRUCT分别对竖向和水平荷载作用下叠层桁架转换结构的腹杆布置和多工况下叠层桁架转换结构进行了拓扑优化,所得的叠层桁架转换结构的优化结果和优化结论与工程实例叠层桁架转换结构的优化转换结构一致,并与叠层桁架转换结构的模型试验结果拟合良好。研究表明,拓扑优化方法用于叠层桁架转换结构优化是可行的,拓扑优化所得的叠层桁架转换结构的结论是合理的。