桥式起重机已经在社会上得到大力推广,应用传统设计方法设计出的起重机尺寸偏大,导致没必要的材料浪费,通常不是最优的设计方案。桥架作为桥式起重机的金属结构,对起重机的整机重量有较大的影响,而且桥架结构直接决定了起重机的运行是否可靠安全,因此对桥架结构的合理优化设计成为完成桥式起重机轻量化任务的重要工作。国家科技支撑计划项目“桥式起重机械轻量化共性技术研究”(课题编号：2015BAF06B01)提出重点开展轻量化桥式起重机金属结构先进设计方法的研究,达到自重减轻20%～25%的技术指标,本文以此为目标对桥式起重机优化设计方法展开了研究,使其结构既安全可靠又经济。主要内容如下：(1)确定桥架结构的设计方案。完成了主端梁的受力分析以及强度、刚度和稳定性的计算,利用等效柱法推导变截面主梁等效惯性矩的公式。(2)完成了桥架结构数学模型的建立,选取影响主梁结构的20个参数作为设计变量,以主梁体积为目标函数,约束其强度、刚度和稳定性等条件；以影响端梁截面面积的6个参数作为设计变量,建立以截面面积为目标函数的端梁数学模型。(3)应用自适应遗传算法分别对桥式起重机偏轨箱型主梁和端梁进行优化设计,以QD20/5-22.5A5桥式起重机为例,对比优化前后结果,并对主梁优化结果进行ANSYS有限元力学分析,验证了本文方法对桥式起重机优化设计的可行性。(4)以Microsoft Visual Studio 2010为开发环境平台,利用C#编程工具开发了轻量化桥式起重机优化设计系统,该系统方便设计人员快速实现桥式起重机桥架结构的优化设计。本文开发的轻量化桥式起重机优化设计系统操作方便,界面简洁友好,无需要求设计者具有较高的理论知识,通过简单输入桥式起重机的基本参数即可自动完成优化设计过程并输出优化结果。