基于遗传算法的结构优化设计是近二十年来快速发展并应用起来的一门新技术。结构优化设计可以提高结构的设计质量、计算效率，降低工程造价，从而带来可观的经济效益与社会效益。基于遗传算法的结构优化设计方法，具有很强的解决问题的能力以及广泛的适应性。本文将改进的遗传算法应用于水电站加劲压力钢管和钢筋混凝土梁的结构设计中。主要工作如下。　　 首先，介绍了结构优化设计的基本概念、数学模型及优化设计方法的发展;阐述了遗传算法的基本概念、基本过程。以标准遗传算法为全局搜索方法，以混合离散变量的直接搜索与查点法为局部搜索方法，对遗传算法改进而形成了混合遗传算法。为后续研究工作奠定了基础。　　 其次，建立了水电站加劲压力钢管结构优化设计的数学模型，确定了设计变量、目标函数和约束条件，研制了基于混合遗传算法的水电站加劲压力钢管结构优化设计FORTRAN程序。给出了T形与矩形加劲环压力钢管优化计算结果。　　 再次，建立了工程结构中最为常见的钢筋混凝土梁的优化设计数学模型，考虑的约束有正截面受弯承载力、截面受压区高度及配筋、斜截面受剪承载力、截面尺寸、配箍率、箍筋间距、梁的挠度、梁的最大裂缝宽度等。研制了基于混合遗传算法的钢筋混凝土梁的优化设计FORTRAN程序，给出了三种设计方案的计算结果。　　 最后，将本文的遗传算法优化结果与其他设计方案进行了比较分析。结果表明，利用遗传算法对于结构进行优化设计，产生的经济效益巨大、社会效益显著。本文提出的基于改进（混合）遗传算法的优化设计方法具有很高的推广应用价值。