高层悬挂结构体系是通过吊柱将全部或部分楼层悬挂于核心筒悬臂梁或桁架上的一种特殊高层结构形式。该类结构受力复杂,施工难度大,但可充分发挥材料的受拉性能(吊柱),且具有较好的抗震、抗风性能。本文在总结已有研究成果的基础上,以高层悬挂结构为研究对象,引入新型优化算法——模拟植物生长算法(PGSA),对其优化设计方法进行研究,并结合施工特点,对其施工模拟技术进行探讨,以期进一步推进该结构体系的发展与应用。根据PGSA的基本原理,从生长点的优劣性、生长空间及终止判断机制等方面对PGSA优化效率的影响进行了分析,指出选择优质生长点作为下一次实际生长点,缩小生长空间以及选择较为有效的终止判断机制均有利于提高PGSA的优化效率。在此基础上,为解决生长点劣化和较大生长空间引起的计算效率下降问题,同时避免PGSA失去随机概率的优势,提出了新的生长点淘汰机制,进而受二分法思想启发,给出更为高效的PGSA混合改进策略,以适应大型复杂优化问题和高精度优化需求。将PGSA引入到结构优化问题,提出了基于混合策略PGSA的结构优化设计方法,给出了结构优化流程及步骤,采用ANSYS二次开发语言APDL及MATLAB编制了相应的优化程序。依据高层悬挂结构特点,建立了基于混合改进策略PGSA的优化设计模型,对其构件截面进行了优化,并与其他优化方法进行了对比,结果表明:改进后PGSA具有显著的优化效率,且优化效果好于其他方法。对高层悬挂结构的全过程施工模拟技术进行了探讨,系统分析了时变因素对结构施工过程的影响规律。以一复杂高层悬挂结构为例,建立了考虑多时变因素的施工全过程模拟分析模型,通过计算并与实测数据对比,表明考虑时变因素的施工模拟分析结果与实际结构受力与变形更为吻合,具有理论指导意义。在此基础上,对高层悬挂结构施工最为关键的卸载阶段进行了深入研究,结合实测卸载数据,分别建立以支撑反力控制和以变形控制的卸载分析模型,并对高层悬挂结构的卸载敏感性进行了评估,以验证卸载技术的可靠性,确保结构安全,并为类似结构施工及分析提供借鉴。