本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种五模超材料骨支架的多目标等几何多尺度拓扑优化方法，包括以下步骤：(1)采用代理模型来预测待优化结构的任意相对密度点阵的宏观等效渗流属性和力学属性；(2)将待优化结构的宏观设计域离散为若干个单元，进而基于点阵的宏观等效渗流属性和力学属性及该代理模型构建以柔度最小和能量损耗最小为目标的多目标等几何拓扑优化模型，以优化每个单元内梯度点阵的密度值；(3)基于水平集函数以及形状插值获得每个单元内具体的梯度点阵构型，并通过映射策略将得到的梯度点阵构型填入对应的单元中，以得到所需几何形状的三维多孔结构。本发明同时提升了多孔结构的渗流性能和力学性能。