一种考虑多重随机性的框架建筑结构抗震优化设计方法，包括：基于直接概率积分法分别推导结构动力可靠度对随机变量分布参数及确定性变量的灵敏度公式，提出了动力可靠度灵敏度高效、准确的分析方法；以建筑结构建造成本为目标函数，以动力可靠度为约束函数构建框架建筑结构参数优化设计框架，并基于本发明提出的动力可靠度灵敏度分析方法和移动渐近线方法进行优化问题求解。相较于传统的建筑结构设计方案，本发明考虑了框架建筑结构可能会遭受的近断层地震动随机激励及结构自身参数的随机性，提供了兼顾安全性和经济性的框架建筑结构的设计方案。