在轻型房屋钢结构体系中，门式刚架具有施工快、造价低、扩建灵活、维护费用低和单一供货责任等优点，其用途十分广泛，在工业建筑市场上占主导地位。但是不合理的建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加。本文系统地分析研究了门式刚架钢结构的特点，在此阶段，以有限元为基础，借助大型有限元ANSYS面向对象程序设计技术进行优化设计，研究基于功能强大的ANSYS作结构优化设计的问题：提出有效的设计变量、优化目标函数(以降低结构重量、充分发挥材料性能为目标)，编写APDL优化程序控制文件，在ANSYS程序上实现门式刚架结构优化设计。针对不同建筑尺寸和布局、不同荷载的门式刚架体系做了分析，并根据分析结果提供了有关合理设计的建议。 本文以变截面门式刚架为研究对象，以门式刚架结构体系用钢量最少为目标函数，借助大型有限元程序ANSYS面向对象程序设计进行优化，得出结构优化次数与结构用钢量、截面尺寸的关系，为实际工程设计提供有益的参考资料。另外，本文尝试运用一种人工智能性算法——遗传算法，对变截面门式刚架结构进行优化设计。