随着我国经济的快速发展，越来越重视海洋资源的开发和利用，对海洋工程和石油开采的需求促使起重船成为工程船舶的发展热点。起重系统结构设计是否合理直接影响到起重船的起重能力和工作效率。因此，对起重系统的主要构件进行结构优化设计具有重要的工程意义。本文主要开展了以下三方面工作：（1）基于粒子群优化算法的扒杆结构优化设计。综合分析多方面因素的影响确定优化设计变量和约束条件，建立以扒杆结构重量为目标的优化模型，将粒子群优化算法引入船舶结构优化设计中，对500T起重船起重系统扒杆结构进行了优化设计，并对粒子群算法的优化稳定性进行了分析和讨论。（2）粒子群算法参数的取值分析。在前人研究成果的基础上，结合具体优化问题，探讨了算法参数选取对算法性能的影响。根据试验结果，给出了在基于有限元强度分析的船舶结构优化设计问题中粒子群算法参数的推荐值。（3）起重系统结构强度评估和分析。完成起重系统扒杆结构优化设计后，为保证起重船作业的安全性和可靠性，需要对整个起重系统开展结构强度分析。采用MSC.Patran建立起重系统有限元分析模型，根据起重船工作特点并参考规范确定计算工况和边界条件，通过MSC.Nastran对起重系统结构强度进行了数值计算，并对扒杆结构进行稳定性分析，以验证起重系统结构强度的安全性和扒杆结构优化设计的合理性。